El transbordador espacial o lanzadera espacial (en inglés Space Shuttle) de la NASA, llamado oficialmente Space Transportation System (STS, traducido "Sistema de Transporte Espacial", es el único vehículo espacial utilizado actualmente para el transporte de astronautas por parte de Estados Unidos. En particular lo destacable de él es que es parcialmente reutilizable.
Desde el despegue de la primera misión del transbordador espacial (STS-1) se ha utilizado para el transporte de grandes cargas hacia varias órbitas, para el abastecimiento y colocación de módulos orbítales en la Estación Espacial Internacional (ISS) y para realizar misiones del mantenimiento (como por ejemplo en el Telescopio espacial Hubble). Visto de antemano, uno de sus aprovechamientos originales y que todavía no se ha aprovechado, es la posibilidad de traer de nuevo a la Tierra satélites en su bodega para ser reparados.
El programa del transbordador espacial comienza a finales de los años 60 y se convierte en prioridad principal de la NASA en los 70. En enero de 2004, la NASA anuncio que retirará la flota entera de transbordadores y los sustituirá en 2010. Después del desastre del Columbia en 2003, no hubo más vuelos. El regreso de los vuelos con la misión STS-114 fue visto de antemano inicialmente en julio de 2005, pero debido a un problema en un sensor del tanque externo se descartó. Después de más de dos años de parón, el 26 de julio de 2005 el Discovery reanudó las operaciones con la Estación Espacial Internacional (ISS) para la transferencia de material y abastecimiento. En la reentrada a la Tierra hubo problemas técnicos con el seguimiento de la nave a causa del mal tiempo sucedido el 9 de agosto.
Puesto que en una sola misión el orbitador no puede compaginar el transporte de módulos a la ISS y seguir el mantenimiento del telescopio espacial Hubble, las misiones para el mantenimiento del mismo fueron canceladas.
Según el discurso que sostuvo el presidente estadounidense George W. Bush el 14 de enero de 2004, el uso del transbordador espacial será concentrado totalmente en el ensamblaje de la ISS hasta 2010, año en el cual tendría que ser substituido por el vehículo Orión, todavía en fase de desarrollo.