Il lancio, trasmesso in diretta TV, spostato per diverse ogni giorno dal 22 gennaio, e il giorno stesso ritardato di due ore per problemi al sistema antincendio. Christa McAuliffe sarebbe dovuta essere la prima insegnante presente in un programma spaziale e gli studenti di tutto il mondo aspettarono la trasmissione televisiva per una sua lezione di scienze trasmessa dallo spazio. Una festa si traformò in una tragedia che avvenne la mattina del 28 gennaio 1986, dopo 73 secondi di volo lo Space Shuttle Challenger fu distrutto, causando la morte di tutte le 7 persone a bordo (6 astronauti e un'insegnante).
L'intero Equipaggio del STS-51-L perse drammaticamente la vita ed erano: Michael John Smith, Dick Scobee e Ronald McNair, Ellison Onizuka, Christa McAuliffe, l'insegnante, Gregory Jarvis e Judith Resnik. La causa dell'incidente fu un guasto a una guarnizione, un O-ring, riferì il rapporto, provocò una fuoriuscita di fiamme incendiando il serbatoio esterno contenente idrogeno e ossigeno liquidi. Alcune parti dell'orbiter come lo scomparto dell'equipaggio e molti altri frammenti furono recuperati dal fondo dell'oceano 36 anni dopo il disastro.
Non ci fu alcuna "esplosione", cominciò soltanto a disintegrarsi. Lo Shuttle e il serbatoio esterno non "esplosero", vennero rapidamente disintegrati dalle tremende forze aerodinamiche. Se ci fosse stata una vera esplosione, l'intero Shuttle sarebbe stato distrutto all'istante, uccidendo nello stesso momento l'equipaggio. I due razzi SRB, separatamente, continuarono a volare mentre si allontanavano dalla palla di fuoco. I voli nello spazio con equipaggio ripresero solo dopo oltre due anni e mezzo. Col senno di poi è chiaro che i field joint furono progettati male, ma non avrebbero probabilmente causato un problema così grave se il Challenger fosse decollato alle normali temperature della Florida (superiori a 10 °C).
Il cedimento venne causato quindi dalla combinazione della cattiva progettazione e delle basse temperature dell'ultima missione.
Gli ingegneri del costruttore Morton Thiokol degli SRB erano a conoscenza del problema e avvertirono di non effettuare il lancio.
I resti identificabili dell'equipaggio furono restituiti alle famiglie il 29 aprile 1986. Due astronauti, Dick Scobee e Michael Smith, furono sepolti dalle famiglie al cimitero nazionale di Arlington in due tombe separate, mentre i resti non riconoscibili furono sepolti nel memoriale allo Space Shuttle Challenger ad Arlington il 20 maggio 1986.
Nel 2033 accadde il secondo disastro, unaltro Space Shuttle venne perso durante una missione in un altro disastro, questa volta il Columbia. La navicella si disintegrò nei cieli del Texas durante la fase di rientro nell'atmosfera terrestre. Tutti e sette gli astronauti a bordo morirono.
