Die eigentliche Geschichte des Space Shuttles begann am 3. Januar 1972. An diesem Tag brachte US-Präsident Nixon ein Programm auf den Weg, das die Entwicklung eines wiederverwendbaren Raumgleiters zum Ziel hatte. Eine Shuttle-Task-Force hatte zuvor schon an einem Konzept für die Raumfähre gearbeitet.

Dabei sollte ein Entwurf zum Zuge kommen, der aus drei Komponenten bestand - einem Orbiter, einem externen Tank und zwei zusätzlichen Feststoffraketen. Das Modell war allerdings nur teilweise wiederverwendbar, da der Tank nach dem Start verloren ging. Ursprünglich hatte die Nasa vor, ein eleganteres Konzept umzusetzen: Ein bemanntes Trägerflugzeug sollte den eigentlichen Raumgleiter bis an den Rand der Atmosphäre bringen, ihn dort ausklinken und danach zur Erde zurückfliegen. Wegen der geringeren Kosten entschied man sich aber für das Shuttle-Prinzip mit dem externen Tank und den zusätzlichen Feststoffraketen.

Bei der Entwicklung konnte die Nasa auf Erkenntnisse aus vorherigen Raumgleiter-Projekten zurückgreifen. Einerseits hatte die Raumfahrtbehörde selbst an einer Art Shuttle, dem X15 gearbeitet, der als Zubringer für Raumstationen dienen sollte, andererseits hatte die Air Force mit dem als Waffenträger konzipirten X24 experimentiert. Das neue Shuttle sollte von den Vorläuferprojekten unter anderem Erkenntnisse zur Aerodynamik übernehmen.

Erste Aufträge für den Bau des Transportsystems wurden im Frühjahr und Sommer 1972 vergeben. Die Gesamtkoordination des Projektes sollte bei Rockwell liegen. Federführend beim Space-Shuttle-Programm war Max Faget, einer der Köpfe des Mercury-Programms.

Am 17. September 1976 wurde die Testversion des Raumgleiters OV 101 zum ersten Mal der Öffentlichkeit vorgestellt und aus der Rockwell-Fabrikationshalle 42 im kalifornischen Palmdale zur rund 60 Kilometer entfernten Edwards Air Base gebracht. Neun Monate lang, von Februar bis November 1977, wurden dort die Flugeigenschaften des Orbiters getestet. Doch die Enterprise, so der Name des Shuttles, durfte nie ins All fliegen.