Máy bay vũ trụ (tàu con thoi) là một thiết bị đã được nghiên cứu, tên gọi đầy đủ của nó là Máy bay hàng không vũ trụ. Nghe tên thì biết, nó vừa bay trong khí quyển, vừa bay trong vũ trụ, là thiết bị bay kết hợp cao độ giữa kỹ thuật hàng không và kỹ thuật vũ trụ.
Nước Mỹ năm 1981 đã nghiên cứu và chế tạo thành công máy bay vũ trụ, trở thành một mốc quan trọng trong lịch sử phát triển vũ trụ. Nhưng máy bay vũ trụ vẫn còn những bất cập, chủ yếu là công việc duy tu bảo dưỡng phức tạp, kinh phí đắt và thường phát sinh sự cố. Máy bay hàng không so với máy bay vũ trụ có nhiều ưu điểm. Đó là máy bay thiết bị sân bay mặt đất đơn giản, duy tu bảo dưỡng thuận lợi, thao tác phí rẻ, nó có thể cất cánh hoặc hạ cánh trên sân bay phổ thông, ngay đến ngoại hình nó cũng giống như máy bay chở khách cỡ lớn. Nó dùng nhiên liệu là hydro hoá lỏng, khi bay trong bầu khí quyển nó lợi dụng oxy của không khí để đốt cháy. Cộng thêm nó có thể sử dụng hàng vạn lần, cho nên hiệu suất sử dụng cao và giá thành rất rẻ. Cửa ải lớn nhất để nghiên cứu và chế tạo máy bay vũ trụ là bộ phận động cơ. Động cơ của nó phải làm việc trong phạm vi rất rộng. Khi cất cánh tốc độ bằng 0, lúc bay vào vũ trụ tốc độ rất lớn. Điều đó yêu cầu động cơ của nó phải có hai tính năng: một là tính năng của động cơ tên lửa dùng để bay ngoài tầng khí quyển; hai là tính năng động cơ hút khí để bay trong tầng khí quyển. Khi động cơ hút khí làm việc, lợi dụng tác dụng xung áp đối với không khí để ép và hoá lỏng oxy, cung cấp nhiên liệu lỏng cho nó.
Có thể dự đoán sang thế kỷ XXI một khi máy bay vũ trụ chế tạo thành công thì máy bay hàng không sẽ được thay thế hoàn toàn. Bất cứ hai thành phố nào xa nhất trên Trái Đất, thời gian bay đều không vượt quá hai giờ. Thật là lý tưởng!