Tàu con thoi là thể kết hợp giữa tên lửa và máy bay. Nó vừa có thể phóng như tên lửa lên không gian vũ trụ, lại vừa có thể bay ngang giống như máy bay, hạ cánh xuống xâm bay, là một loại thiết bị bay trong vũ trụ, tiên tiến hơn tàu vũ trụ.
Tàu con thoi chia ra làm hai phần: Phần trên là toàn bộ phận giống như chiếc máy bay chở khách cỡ lớn và là phân chính của tàu con thoi. Phần chính gồm ba bộ phận cấu thành là khoang người lái, khoang vận tải và động cơ. Phần dưới là hai quả tên lửa đẩy vào một thùng nhiên liệu lớn, có tác dụng đưa tàu con thoi lên quỹ đạo vũ trụ.
Đặc điểm chủ yếu của tàu con thoi là khi bay lên không trung, nó bay thẳng như tên lửa, khi trở về lại lượn trên không tiếp đất như máy bay. Sau khi qua chỉnh tu lại có thể tái sử dụng. Tàu con thoi có thể dùng để phóng vệ tinh nhân tạo, tu sửa những vệ tinh nhân tạo cũ và tiến hành các thực nghiệm khoa học trên quỹ đạo, đồng thời còn có thể đưa người, thiết bị vật tư lên trạm không gian.
