Поки космічні запуски були рідкісними, питання про вартість ракет-носіїв особливої уваги до себе не залучав. Але в міру освоєння космосу він став набувати все більшого значення. Вартість ракети-носія в загальній вартості запуску космічного апарату буває різна. Якщо носій серійний, а космічний апарат, який він запускає, унікальний, вартість носія - близько 10 відсотків від загальної вартості запуску. Якщо космічний апарат серійний, а носій унікальний - до 40 відсотків і більше. Висока вартість космічної транспортування пояснюється тим, що ракета-носій застосовується один-єдиний раз.
Існує багато проектів таких систем. Один з них - космічний літак. Це крилата машина, яка, подібно до повітряному лайнеру, злітала б з космодрому і, доставивши корисний вантаж на орбіту (супутник або космічний корабель), поверталася би на Землю. Але створити такий літак поки неможливо, головним чином через необхідного співвідношення мас корисного вантажу і повної маси машини. Економічно невигідними або важко здійснюваним виявлялися і багато інших схеми літальних апаратів багаторазового використання.
Проте, в США все-таки взяли курс на створення космічного корабля багаторазового використання. Багато фахівців були проти такого дорогого проекту. Але його підтримав Пентагон.
Розробка системи «Спейс Шаттл» ( «космічний човник») почалася в США в 1972 році. В її основу була покладена концепція космічного літального апарату багаторазового використання, призначеного для виведення на навколоземні орбіти штучних супутників і інших об'єктів. Космічний літальний апарат «Шаттл» являє собою низку з пілотованої орбітальної ступені, двох твердопаливних ракетних прискорювачів і великого паливного бака, розташованого між цими прискорювачами.
Стартує «Шаттл» вертикально за допомогою двох твердопаливних прискорювачів (діаметр кожного 3,7 метра), а також рідинних ракетних двигунів орбітального ступеня, які харчуються паливом (рідкий водень і рідкий кисень) від великого паливного бака. Твердопаливні прискорювачі працюють лише на початковій ділянці траєкторії. Час їх роботи трохи більше двох хвилин. На висоті 70-90 кілометрів прискорювачі відокремлюються, спускаються на парашутах на воду, в океан, і буксируються до берега з тим, щоб після відновного ремонту і зарядки паливом використовувати їх знову. При виході на орбіту паливний бак (діаметром 8,5 метра і довжиною 47 метрів) скидається і згорає в щільних шарах атмосфери.
Найскладніший елемент комплексу - орбітальна щабель. Вона нагадує ракетний літак з трикутним крилом. Крім двигунів, в ній розміщені кабіна екіпажа і вантажний відсік. Орбітальний щабель здійснює сходження з орбіти як звичайний космічний апарат і виробляє посадку без тяги, тільки за рахунок підйомної сили стреловидного крила малого подовження. Крило дозволяє орбітального ступеня здійснювати певний маневр як по дальності, так і за курсом і в кінцевій рахунку здійснювати посадку на спеціальну бетонну смугу. Посадкова швидкість ступені при цьому набагато вище, ніж у будь-якого винищувача, - близько 350 кілометрів на годину. Корпус орбітального ступеня повинен витримувати температуру 1600 градусів Цельсія. Теплозащитное покриття складається з 30 922 силікатних плиток, приклеєних до фюзеляжу і щільно підігнаних один до одного.
Космічний літальний апарат «Шаттл» - свого роду компроміс і в технічному і в економічному відношенні. Максимальний корисний вантаж, що доставляється «Шатл» на орбіту, - від 14,5 до 29,5 тонни, а його стартова маса - 2 000 тонн, тобто корисне навантаження становить всього 0,8-1,5 відсотка від повної маси заправленого корабля . У той же час цей показник для звичайної ракети при тому ж корисний вантаж становить 2-4 відсотки. Якщо ж взяти в якості показника відношення корисного вантажу до ваги конструкції, без урахування палива, то перевага на користь звичайної ракети ще більше зросте. Така плата за можливість хоча б частково використовувати повторно конструкції космічного апарату.
Один з творців космічних кораблів і станцій, льотчик-космонавт СРСР, професор К.П. Феоктистов, так оцінює економічну ефективність «Шаттлов»: «Що й казати, створити економічну транспортну систему непросто. Деяких фахівців в ідеї «Шаттл» бентежить ще й таке. За економічними розрахунками він виправдовує себе приблизно при 40 польотах в рік на один зразок. Виходить, що в рік тільки один «літак», щоб виправдати свою споруду, повинен виводити на орбіту близько тисячі тонн різних вантажів. З іншого боку, має місце тенденція до зниження ваги космічних апаратів, збільшення тривалості їх активного життя на орбіті і взагалі до зниження кількості запускаються апаратів за рахунок рішення кожним з них комплексу завдань ».
З точки зору ефективності створення транспортного корабля багаторазового використання такої великої вантажопідйомності справа передчасне. Забезпечувати орбітальні станції набагато вигідніше за допомогою автоматичних транспортних кораблів типу «Прогрес». Сьогодні вартість одного кілограма вантажу, що виводиться в космос «Шатл» становить 25 000 доларів, а «Протоном» - 5000 доларів.
Без прямої підтримки Пентагону проект навряд чи вдалося б довести до стадії польотних експериментів. На самому початку проекту при штабі ВПС США був заснований комітет по використанню корабля «Шаттл». Було прийнято рішення про будівництво стартового майданчика для човникового корабля на базі ВПС Ванденберг в Каліфорнії, з якої здійснюються запуски космічних апаратів військового призначення. Військові замовники планували використовувати «Шаттл» для виконання широкої програми розміщення в космосі розвідувальних супутників, систем радіолокаційного виявлення і наведення на ціль бойових ракет, для пілотованих розвідувальних польотів, створення космічних командних постів, орбітальних платформ з лазерною зброєю, для «інспекції» на орбіті чужих космічних об'єктів і доставки їх на Землю. Корабель «Шаттл» також розглядався як одна з ключових ланок загальної програми створення космічного лазерного зброї.
Так, вже в першому польоті екіпаж корабля «Колумбія» виконував завдання військового характеру, пов'язане з перевіркою надійності прицільного пристрою для лазерного зброї. Розміщений на орбіті лазер повинен точно наводитися на ракети, віддалені від нього на сотні і тисячі кілометрів.
З початку 1980-х років ВВС США готували ряд несекретних експериментів на полярній орбіті з метою розробки перспективної апаратури для стеження за об'єктами, що рухаються в повітряному і безповітряному просторі.
Ракета-носій «Енергія» - базова ракета цілої системи ракет-носіїв, утворених поєднанням різної кількості уніфікованих модульних ступенів і здатних виводити в космос апарати масою від 10 до сотень тонн! Її основу, стрижень, становить другий ступінь. Її висота - 60 метрів, діаметр - близько 8 метрів. На ній встановлено чотири рідинних ракетних двигуна, що працюють на водні (пальне) і кисні (окислювач). Тяга кожного такого двигуна у поверхні Землі - 1480 кН. Навколо другого ступеня у її заснування пристиковані попарно чотири блоки, що утворюють перший ступінь ракети-носія. На кожному блоці встановлено найпотужніший в світі чотирикамерний двигун РД-170 тягою в 7400 кН у Землі.
«Пакет» блоків першого і другого ступенів і утворює потужну, важку
ракету-носій, що має стартову масу до 2400 тонн, що несе корисне навантаження 100 тонн. Загальна тяга її двигунів на початку польоту досягає 36000кН.
Довжина «Бурана» - 36,4 метра, розмах крила - близько 24 метра, висота корабля на шасі - більш 16 метрів. Стартова маса корабля - більше 100 тонн, з яких 14 тонн припадає на паливо. У носовій відсік вставлена герметична суцільнозварна кабіна для екіпажу і більшої частини апаратури для забезпечення польоту в складі ракетно-космічного комплексу, автономного польоту на орбіті, спуску і посадки. Обсяг кабіни - більше 70 кубічних метрів.
При поверненні в щільні шари атмосфери найбільш теплонапружених ділянки поверхні корабля розжарюються до 1600 градусів, тепло ж, що доходить безпосередньо до металевої конструкції корабля, не повинно перевищувати 150 градусів. Тому «Буран» відрізняла потужна тепловий захист, що забезпечує нормальні температурні умови для конструкції корабля при проходженні щільних шарів атмосфери під час посадки.
Теплозащитное покриття з понад 38 тисяч плиток виготовлено зі спеціальних матеріалів: кварцове волокно, високотемпературні органічні волокна, частково матеріал на основі вуглецю. Керамічна броня має здатність акумулювати тепло, не пропускаючи його до корпусу корабля. Загальна маса цієї броні склала близько 9 тонн.
Довжина вантажного відсіку «Бурана» - близько 18 метрів. У його великому вантажному відсіку міг розміститися корисний вантаж масою до 30 тонн. Туди можна було помістити великогабаритні космічні апарати - великі супутники, блоки орбітальних станцій. Посадкова маса корабля - 82 тонни.
«Буран» оснастили усіма необхідними системами і обладнанням, як для автоматичного, так і для пілотованого польоту. Це і засоби навігації і управління, і радіотехнічні та телевізійні системи, і автоматичні пристрої регулювання теплового режиму, і система життєзабезпечення екіпажу, і багато-багато іншого.
Основна рухова установка, дві групи двигунів для маневрування розташовані в кінці хвостового відсіку і в передній частині корпусу.
«Буран» з'явився відповіддю американській військовій космічній програмі. Тому після потепління відносин з США, доля корабля була вирішена.