空天飞机是航空航天飞机的简称，它既可航空（在大气里飞行）又可航天（在太空中飞行），是航空技术与航天技术高度结合的飞行器。
    空天飞机能像普通飞机一样水平起飞，以每小时1.6万—3万公里的速度在大气层内飞行，并可直接加速进入地球轨道，成为航天飞机；返回大气层后，再像飞机一样在机场着陆，成为自由往返天地间的运输工具。

    早在阿波罗登月计划完成后，美国便开始实施空间站计划，并为此研制了航天飞机，作为可重复使用的天地往返运输系统。但是，航天飞机存在故障频繁、费用昂贵等许多不足。

    空天飞机与航天飞机不同，它的地面设施简单，维护使用方便，操作费用低，在普通的大型机场上就能水平起飞和降落。

    这种飞机的外形与大型客机相似，更多地具有飞机的优点。它以液氢为燃料，在大气层飞行时，充分利用大气中的氧气。加之它可以上百次的重复使用，真正具有了高效能和低费用的优点。用它发射近地卫星，费用只有航天飞机的1／5，而发射地球同步卫星费用则可减少一半。

    20世纪80年代，世界上出现了发展空天飞机的热潮：美国提出了国家空天飞机计划，英国提出了“霍托尔”方案，德国提出了“桑格尔”空天飞机计划。俄、法、日、印等国也开展了相关研究，提出了种种方案和设想。

    1986年2月，美国总统在国情咨文讲话中，把航空航天飞机称作新的“东方快车”，要求“在本世纪末投入使用”，这一长远发展计划总费用预计为数十亿至200亿美元。为解决在大气层中持续高超音速飞行的问题，当时的计划是：在1988年后着手研制一架试验样机，于l992年至1995年间进行飞行试验。但是，受技术水平和经费的限制，再加上冷战结束使国际形势发生了根本变化，上述空天飞机计划和方案都没有成为现实。

    尽管如此，由于空天飞机在军事领域的巨大价值，20世纪90年代以后，空天飞机的预先研究和技术验证工作节奏在加快、强度在加大，相关关键技术也逐步取得重大突破。

    美军认为，空天飞机可以在2小时内飞抵全球任何地区，使美军继续保持在实时侦察、远程快速部署和精确打击等方面的优势。因此，在空天飞机研制方面，美国多路出击，取得成效也最为明显。