Одной из главных причин, ставших основанием для создания шаттлов, были поломки, вследствие которых спутники часто выходили из строя. Показательными стали два полета, целью которых был ремонт спутника «Solar Max» (запущен в 1980 году) и телескопа «Хаббл» (запущен в 1990 году).

В 1984 году произошел полет космического челнока «Челленджер». Ремонт спутника проходил следующим образом: в грузовой отсек корабля с помощью манипулятора помещался спутник, члены экипажа меняли вышедшие из строя детали, после чего спутник возвращался обратно.

Полет для ремонта «Хаббла» осуществлялся на корабле «Эндевор» в 1993 году. Космическая экспедиция была снаряжена по причине, которую ученые обнаружили после запуска телескопа: его главному зеркалу была придана неверная форма. Перед инженерами экипажа стояло несколько задач: замена компьютера, фотометра, старой фотокамеры на новую, с собственными корректирующими зеркалами. В общей сложностью астронавты, проводившие ремонтные работы, провели в открытом космосе пять часов. Для того, чтобы подготовить космонавтов к таким объемным работам, их тренировали в гидробассейне, что помогло успешно провести ремонт.