Raketoplán se skládá z orbitálního návratového stupně (Orbiter) a ze startovacího stupně. Ten vzniká spojením přídavné nádrže ET (External Tank) se dvěma startovacími motory SRB (Solid Rocket Booster) na tuhé pohonné hmoty po stranách. Délka obou startovacích motorů je 45.5 m, průměr 3.8 m a tah po 11.8 MN. Přídavná nádrž ET je dlouhá 47 m a její průměr je 8.4 m. Orbiter připomíná letadlo. Je dlouhý 37.25 m, rozpětí křídel má 23.8 m a prázdný váží 68 tun. Jeho nákladový prostor je dlouhý 18 m a má průměr 4.5 m. Vejde se do něj náklad až 29.5 tuny. Orbiter také obsahuje tři hlavní motory SSME (Space Shuttle Main Engine), které spalují kyslík a vodík z přídavné nádrže ET a mají tah po cca 2 MN. Na povrchu orbiteru je přes 30000 destiček z křemenného skla, které ho chrání před shořením při průletu atmosférou při přistávání. Celý komplex váží při startu více než 2000 tun. Raketoplán startuje svisle, ale přistává vodorovně na letišti jako bezmotorový kluzák.
Schéma raketoplánu