Kaikista Aeronautics and Space Administrationin (NASA) sukkulalaivaston avaruuskuljetuksista, jotka aloitti palvelun 1980 -luvun alussa, Challenger -avaruussukkula on ehkä tunnetuin, koska se hajosi käynnistettäessä ja tappoi kaikki aluksella olevat astronautit. Ennen Space Shuttle Challenger -katastrofia avaruussukkula teki kuitenkin useita matkoja avaruuteen suorittaakseen useita NASAlle tärkeitä tehtäviä, mukaan lukien tehtävä, joka suoritti ensimmäisen sukkula -avaruuskävelyn, ja tehtävä, joka isännöi ensimmäistä avaruudessa olevaa naista sekä toinen, joka isännöi ensimmäistä afroamerikkalaista avaruudessa.
Avaruussukkula Challenger oli yleisimmin käytetty sukkula sukkulaohjelman alkuvuosina. Koska sukkulaan tehtiin muutoksia sen ensimmäisen testausvaiheen jälkeen, se kykeni kantamaan enemmän painoa kuin avaruussukkula Columbia, joka lainasi monipuolisuutta monille avaruusoperaatioille. Avaruussukkula Challengeria käytettiin suurimmassa osassa tehtäviä 1980 -luvun alussa, ja sitä olisi käytetty edelleen voimakkaasti, ellei sitä olisi tuhottu.
Avaruussukkula Challenger oli 28. tammikuuta 28 1986 valmis lähtemään kiertoradalle huonojen sääolosuhteiden ja muiden teknisten viivästysten aiheuttamien viivästysten jälkeen. Kun sukkula oli valmis laukaisemaan, ulkolämpötila oli sinä päivänä epätavallisen kylmä ja laukaisualustalle oli kertynyt jäätä. Huolimatta insinöörien huolenaiheista, Space Shuttle Challenger hyväksyttiin käynnistettäväksi. Kun sukkula alkoi nousta, kaasua alkoi vuotaa yhdestä sukkulan kiinteästä raketinvahvistimesta (SRB), mutta vuoto suljettiin O-renkaalla, joka on suunniteltu tiivistämään tällaiset vuodot. Kylmän sään vuoksi O-rengas oli kuitenkin kovettunut ja suoritti tehtävänsä hitaasti.
Kun Space Shuttle Challenger nousi korkeammalle, se iski useisiin tuulen leikkauspuuskiin – tai eri tuulen nopeuksiin ja suuntiin – jotka olivat erittäin voimakkaita. Insinöörit ja katastrofin analyytikot uskovat, että nämä tuulen leikkauspuuskat rikkoivat jälleen O-renkaan tiivisteen, koska O-rengas ei ollut ollut kylmän sään vuoksi niin tehokas kuin alun perin olisi pitänyt. SRB alkoi irrota sukkulaan aiheuttaen äkillisen kiihtyvyyden ja epävakauden. Tämän ja myöhempien tapahtumien aiheuttamat voimat saivat sukkulan hajottamaan ilmassa.
Miehistön hytti irtautui muusta hajoavasta sukkulastä ja putosi mereen. Oli mahdotonta määrittää tarkasti, kuinka aluksella olleet astronautit kuolivat, koska todisteet osoittivat, että ainakin osa miehistöstä selviytyi sukkulan alkuperäisestä hajoamisesta. Ohjaamon törmäys mereen kuitenkin teki selviytymisen mahdottomaksi.