كانت شركة Space Shuttle Enterprise (Orbiter Vehicle Designation: OV-101) أول مركبة مدارية في نظام مكوك الفضاء. تم طرحه في 17 سبتمبر 1976 ، وتم بناؤه لصالح وكالة ناسا كجزء من برنامج مكوك الفضاء لأداء رحلات تجريبية في الغلاف الجوي بعد إطلاقه من طائرة بوينج 747. تم بناؤه بدون محركات أو درع حراري وظيفي. ونتيجة لذلك ، لم تكن قادرة على التحليق في الفضاء. في الأصل ، كان من المقرر إعادة تجهيز إنتربرايز للرحلة المدارية لتصبح ثاني مركبة مدارية مصنفة في الفضاء في الخدمة. ومع ذلك ، أثناء إنشاء مكوك الفضاء كولومبيا ، تغيرت تفاصيل التصميم النهائي ، مما جعلها أبسط وأقل تكلفة لبناء تشالنجر حول إطار جسم تم بناؤه كمقالة اختبار. وبالمثل ، تم النظر في تجديد Enterprise ليحل محل تشالنجر بعد تدمير الأخير ، ولكن تم بناء Endeavour من قطع غيار هيكلية بدلاً من ذلك. تمت استعادة Interprise وعرضها في عام 2003 في مركز Steven F. Udvar-Hazy الجديد التابع لشركة Smithsonian في فرجينيا. بعد تقاعد أسطول مكوك الفضاء ، حل Discovery محل Enterprise في مركز Udvar-Hazy ، وتم نقل Enterprise إلى Intrepid Sea ، ومتحف Air & Space في مدينة نيويورك ، حيث تم عرضه منذ يوليو 2012.

مكوك الفضاء هو نظام مركبة فضائية مدارية أرضية منخفضة متقاعدة وقابلة لإعادة الاستخدام جزئيًا يتم تشغيلها من 1981 إلى 2011 من قبل الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء الأمريكية (ناسا) كجزء من برنامج مكوك الفضاء. كان اسم برنامجها الرسمي هو نظام النقل الفضائي (STS) ، مأخوذ من خطة عام 1969 لنظام المركبات الفضائية القابلة لإعادة الاستخدام حيث كان العنصر الوحيد الممول من أجل التطوير. تم إجراء أول (STS-1) من بين أربع رحلات تجريبية مدارية في عام 1981 ، مما أدى إلى رحلات تشغيلية (STS-5) ابتداء من عام 1982. وقد تم بناء خمس مركبات مدارية كاملة ومكوكات فضائية في ما مجموعه 135 مهمة من 1981 إلى 2011 ، تم إطلاقه من مركز كينيدي للفضاء (KSC) في فلوريدا. أطلقت البعثات التشغيلية العديد من الأقمار الصناعية ، والمسابر بين الكواكب ، وتلسكوب هابل الفضائي (HST) ، وأجرت تجارب علمية في المدار ، وشاركت في برنامج Shuttle-Mir مع روسيا ، وشاركت في بناء وخدمة محطة الفضاء الدولية (ISS). بلغ إجمالي وقت مهمة أسطول مكوك الفضاء 1،323 يومًا ، وتشمل مكونات المكوك الفضائي المركبة المدارية (OV) مع ثلاثة محركات رئيسية متجمعة من Rocketdyne RS-25 ، وزوج من معززات الصواريخ الصلبة القابلة للاسترداد (SRBs) ، والخزان الخارجي القابل للاستهلاك (ET) تحتوي على الهيدروجين السائل والأكسجين السائل. تم إطلاق مكوك الفضاء عموديًا ، مثل صاروخ تقليدي ، حيث يعمل اثنان من SRB بالتوازي مع المحركات الثلاثة الرئيسية للمركبة المدارية ، والتي تم تغذيتها من ET. تم التخلص من SRBs قبل وصول السيارة إلى المدار ، بينما استمرت المحركات الرئيسية في العمل ، وتم التخلص من ET بعد قطع المحرك الرئيسي وقبل إدخال المدار مباشرة ، والتي استخدمت محركي نظام المناورة المداري (OMS). في ختام المهمة ، أطلق المسبار OMS الخاص به لإخراج المدار وإعادة الدخول إلى الغلاف الجوي. تمت حماية المركبة المدارية أثناء إعادة الدخول من خلال بلاط نظام الحماية الحرارية الخاص بها ، وانزلق كطائرة فضائية إلى هبوط المدرج ، عادةً إلى مرفق هبوط المكوك في KSC ، فلوريدا ، أو إلى بحيرة روجرز دراي في قاعدة إدواردز الجوية ، كاليفورنيا. إذا حدث الهبوط في إدواردز ، تم إعادة المركبة المدارية إلى KSC على قمة Shuttle Carrier Aircraft (SCA) ، وهي طائرة بوينج 747 معدلة خصيصًا.

تم بناء أول مركبة مدارية ، Enterprise ، في عام 1976 واستخدمت في اختبارات الاقتراب والهبوط (ALT) ، ولكن لم يكن لها قدرة مدارية. تم بناء أربعة مدارات تعمل بكامل طاقتها في البداية: كولومبيا وتشالنجر وديسكفري وأتلانتس. من بين هؤلاء ، فقد اثنان في حادثتي مهمتين: تشالنجر في عام 1986 وكولومبيا في عام 2003 ، حيث قتل ما مجموعه 14 رائد فضاء. تم بناء مركبة مدارية خامسة (والسادسة في المجموع) ، إنديفور ، في عام 1991 لتحل محل تشالنجر. تقاعدت المركبات التشغيلية الثلاث الباقية من الخدمة بعد رحلة أتلانتس الأخيرة في 21 يوليو 2011. اعتمدت الولايات المتحدة على المركبة الفضائية الروسية سويوز لنقل رواد الفضاء إلى محطة الفضاء الدولية من آخر رحلة مكوكية حتى إطلاق مهمة Crew Dragon Demo-2 في مايو 2020.