מעבורת החלל היא כלי התעופה שנועד להוביל בני אדם ומטען מהחלל ובחזרה לכדור הארץ.
סוכנות החלל האמריקנית פיתחה את מעבורת החלל מאז שנות ה-70 של המאה ה-20 כדי שתשמש חללית רב-שימושית בניגוד לחלליות של התוכניות הקודמת ששימשו באופן חד-פעמי.
מעבורת החלל הראשונה - הקולומביה - שוגרה באפריל 1981. לצי המעבורות הצטרפו גם הדיסקוברי, הצ'לנג'ר, האטנלנטיס והאנדבור.
בתחילה, תפקידה של המעבורת היה להוביל לווינים אל מסלולם, לבצע ניסויים מדעיים ומשימות צבאיות. עם השנים שימשו מעבורות החלל גם כדי לתחזק ולתקן לוויינים ישנים בחלל.
במסגרת הניסויים שבוצעו במעבורות החלל, נעשו ניסויים רבים בשיתוף פעולה עם מדינות וגופים מחקריים ברחבי העולם. בניסוי כזה השתתף אילן רמון במחקרו על השפעת סופות אבק על האקלים במזרח התיכון.
מעבורת החלל תוכננה לצאת מהאטמוספירה כטיל בעל שיגור אנכי עם כוח הנעה בעוצמה של 3 מיליון ק"ג. בחזרת המעבורת לכדור הארץ, צוות המעבורת שולט על המעבורת באופן דומה למטוס רגיל והיא נוחתת באופן מאוזן במסלול נחיתה קונבנציונלי.
