Apollo astronotlarını Ay'a gönderen Saturn V roketi gibi olan hız kazandırıcı roketler aslında son derecede müsrif bir teknolojidir. Bu roketler sadece bir kez kullanılabilir ve üzerlerinde yer alan parçalar daha sonra başka bir uçuşta kullanılamamaktadır. Ayrıca bu parçaların kütlesinin %97'si, uçuştan birkaç dakika sonrasına kadar kullanılmış hale gelmektedir. Hiç şüphesiz gelişmiş ve ekonomik bir uzay keşif programı için gerekli olan en önemli şey, uzaya gönderildikten sonra geri gelebilen ve daha sonra yeniden uzaya gönderilebilecek, yeniden kullanılabilir uzay gemisi teknolojisidir.
1972 yılında Amerikan Uzay ve Havacılık Dairesi NASA, işte tam bu hedefe yönelik bir uzay gemisi inşa etmeye karar verdi. Roketler, geminin kaldırılması için kullanılacaktı. Mürettebat için gerekli olan malzemeler, 8 kişinin kullanımına kadar uzay gemisine dahil edilecekti ve bunun yanı sıra dev bir kargo alanı, Uluslararası Uzay İstasyonu'nun yörüngeye yerleştirilmesi için kullanılacak olan uyduları ve diğer bölümleri taşımak için kullanılacaktı.
Bu yeniden kullanılabilir uzay gemisi, daha sonra atmosferden geçerek Dünya'ya geri dönecek ve bu esnada geminin burnu ve kanatları altında bulunan döşemeler, 1.430 derece sıcaklığa maruz kalacaktı. Tüm bunları başarı ile atlatan uzay gemisinin daha sonra uçak pistine normal bir iniş yapması gerekecekti. İşte tüm bu özellikleri taşıyan ve Kolombiya (Columbia) adı verilen ilk yeniden kullanılabilir uzay gemisi, 12 Nisan 1981 tarihinde uzaya gönderildi. Bunu takiben Meydan Okuyucu (Challenger), Keşif (Discovery), Atlantis ve Çaba (Endeavor) uzaya gönderildi. 1986 yılının Ocak ayına kadar her şey yolunda gidiyordu. Ta ki roket hızlandırıcılarının kalkış sırasında patlaması ile Challenger uzay gemisindeki mürettebatın ölümü ile sonuçlanana kadar.
Buran adı verilen Rus uzay gemisi, 1988 yılında test uçusunu gerçekleştirdi ancak proje kısa süre içerisinde rafa kaldırıldı. 2003 yılının Ocak ayında Birleşik Devletler tarafından uzaya gönderilen Kolombiya uzay gemisi, atmosfere giriş yaptığı sırada patladı. İki buçuk yıl süren sessizlikten sonra Birleşik Devletler'in uzaya yeniden kullanılabilir uzay gemisi gönderme girişimleri yeniden başladı. 2008 yılında Uluslararası Uzay İstasyonu'nun inşasının tamamlanması için bu uçuşlardan altı tanesinin yapılması planlandı ancak dört tanesi gerçekleştirilebildi.
Uzaya en son gönderilen yeniden kullanılabilir uzay gemisi, 21 Temmuz 2011'de gönderilen Atlantis oldu. İngilizce Vikipedi üzerinde bugüne kadar uzaya bu amaçla gönderilen uzay gemilerinin listesine ulaşabilirsiniz.