Импульс тяги, который необходим шаттлу, чтобы пройти через нижние слои атмосферы Земли, обеспечивается двумя твердотопливными ускорителями. Длина ускорителя — 45,7 метра, а диаметр, в районе топливных сегментов двигателя, – 3,7 метра. Стартовая масса — 750 тонн, а выработанного ускорителя – всего 87 тонн.
Формируют ускоритель три основные части: юбка (хвостовой отсек), двигатель, передняя сборка. Именно хвостовой отсек является опорой системы при старте. Через юбки и восемь огромных пироболтов, четыре на одну юбку, передается стартовый вес шаттла вместе с ускорителями. Пироболты крепят шаттл к стартовому столу. Их устанавливают во время сборки, а освобождается система во время запуска взрывом – подрываются пиропатроны, которые срезают гайки, держащие болты. Первые две минуты с момента запуска вектор тяги управляется двумя гидроприводами, которые расположены в юбке, за счет поворота сопла РДТТ.
Четыре сегмента, которые расположены последовательно, формируют двигатель шаттла. Они содержат смесевой твердотопливный заряд. Максимальный размер груза, который способен перевезти железнодорожный вагон, определяет размер сегментов. Соединительные скобы со стальными шпильками соединяют сегменты. На нижней части сегмента сделана канавка, в которую вставляется следующий сегмент. Герметичное уплотнение и защиту от продуктов сгорания обеспечивают три резиновые кольца и специальный герметик. Центральные сегменты двигателя практически идентичны. Поверхность горения заряда в переднем сегменте имеет звездообразную форму, что дает возможность увеличить тягу при отрыве от стартового стола. Этот заряд выгорает до того, как достигается максимум динамического давления на участке выведения. Устройство зажигания расположено н верхнем днище корпуса двигателя. Горловина сопла, к которой прикреплена расширяющаяся часть сопла, формируется сужающимся задним сегментом.
Передняя сборка скрывает в себе систему спасения ускорителя. Тормозной, или вытяжной, парашют служит для стабилизации ускорителя во время спуска, а после вытягивает три основных парашюта. На них ускоритель спускается в океан. Этот спуск может обеспечиваться только двумя парашютами, поэтому третий служит запасным. В передней сборке также расположена и небольшая собственная система наведения.