Катастрофа шаттла «Челленджер» случилась 28 января 1986 года, корабль взорвался на 73-й секунде полёта, все 7 членов экипажа погибли.
Как установила комиссия по расследованию трагического события, разрушение шаттла произошло из-за неисправности уплотнительного кольца твердотопливного ускорителя. Повреждение кольца привело к появлению отверстия в боку ускорителя, из которого в сторону внешнего топливного бака била реактивная струя. Это повлекло за собой разрушение хвостового крепления правого твердотопливного ускорителя и несущих конструкций внешнего топливного бака.
Мгновенного взрыва всего топлива не было, горение компонентов топлива происходило в основном после полного разрушения бака и самого шаттла под воздействием нештатных аэродинамических нагрузок. Боковые ускорители уцелели и некоторое время летали вокруг, пока не были уничтожены командой с Земли. Кабина экипажа, более прочная, чем орбитальный модуль в целом, также осталась целой, но, скорее всего, разгерметизировалась. Шаттлы не имели системы аварийной эвакуации, и экипаж был обречён. Обломки челнока упали в Атлантический океан.
Президентская комиссия по расследованию катастрофы выявила множество нарушений и недостатков в работе как NASA, так и его подрядчиков. Полёты космических челноков были приостановлены на два с половиной года, был сформирован список требований для улучшения безопасности.
В 2016 году директор Космического центра имени Кеннеди Боб Кабана (Bob Cabana), выступая на траурном мероприятии, приуроченному к 30-летию катастрофы, сказал:
«Мы извлекли много уроков из потери «Челленджера». Корабль, который вернулся к полётам два с половиной года спустя, возможно, выглядел так же, но в нём были сотни изменений, делающие его более безопасным и более надёжным».
Несмотря на приложенные NASA усилия, все организационные проблемы ликвидировать не удалось. В 2003 году произошла катастрофа с челноком «Колумбия». Комиссия по расследованию её причин (англ. Columbia Accident Investigation Board, CAIB) сделала вывод, что NASA не смогла извлечь уроков из катастрофы 1986 года. Проблемы, приведшие к гибели «Челленджера», не были устранены, и процесс нечёткого принятия решений привёл к разрушению челнока «Колумбия» 17 лет спустя.
