Fase 1:lançamento O lançamento do ônibus espacial é uma das fases mais críticas e perigosas da missão. O ônibus espacial é movido por três motores principais e dois propulsores de foguete sólidos. Os propulsores fornecem a maior parte do impulso necessário para colocar o ônibus espacial em órbita. Os motores principais são usados para controlar a trajetória do ônibus espacial e fornecer potência adicional durante a subida.
Fase 2:Operações em órbita Uma vez em órbita, o ônibus espacial pode realizar uma variedade de tarefas, incluindo a implantação de satélites, a realização de experimentos científicos e a manutenção do Telescópio Espacial Hubble. O ônibus espacial também pode ser usado para construir ou reparar estações espaciais.
Fase 3:Reentrada e pouso A fase final da missão do ônibus espacial é a reentrada e o pouso. O ônibus espacial começa sua descida disparando seus retrofoguetes. Esses foguetes desaceleram o ônibus espacial e fazem com que ele perca altitude. O ônibus espacial então entra na atmosfera da Terra, onde experimenta calor e pressão extremos. O escudo térmico do ônibus espacial o protege do calor e permite que ele pouse com segurança.