コロンビアの破壊とそれに続く発射事故でのチャレンジャー号の喪失はほぼ正確に17年皮肉なことに、コロンビアの大惨事の原因はすぐに打ち上げに関連していると判断されました。フィルムは、断熱フォームの一部が外部推進剤タンクから壊れて、リフトオフの約81秒後に左翼の前縁に当たったことを示しました。過去のミッションでは、深刻な事故もなく泡の破片が剥がれ、コロンビアの打ち上げ時に、米国航空宇宙局（NASA）のエンジニアは、泡が重大な損傷を引き起こすほどの勢いを持っているとは考えていませんでした。実際、事故後のテストで実証されたように、フォームは、大気圏再突入の極端な熱からシャトルの前縁と翼の前縁を保護する強化炭素-炭素断熱タイルに大きな穴を開けることができました。一部のエンジニアは、地上のカメラで軌道を回るシャトルの写真を撮って損傷を探すことを望んでいましたが、要求は適切な職員に届きませんでした。

コロンビアの大気圏再突入中に、高温ガスが損傷したタイルセクションに浸透しました。翼の主要な構造要素が溶けて、最終的に崩壊しました。車両からのデータは、早ければ午前8時52分に左翼のセクション内の温度が上昇していることを示していましたが、乗組員は車両が崩壊する前におそらく1分ほどしか状況を知りませんでした。 NASAと独立したコロンビア事故調査委員会によるその後の調査では、緊急の技術的理由（タンクの断熱材やその他の欠陥の製造管理が不十分）に加えて、事故の発生を可能にした多くの管理上の欠点が明らかになりました。

事故の最も明白な結果は、NASAとその請負業者ができるまで、残りの3つのシャトル（ディスカバリー、アトランティス、エンデバー（チャレンジャーに代わる最後の建造物））の接地でした。軌道上の修理用キットを含む、同様の事故を防ぐための手段を開発する。

地球軌道上の国際宇宙ステーション（ISS）の組み立ては、コロンビア号の事故後、シャトル便が再開できるまで中断された。 ISSに関する限定的な研究は、ロシアのソユーズ宇宙船で打ち上げられた2人の乗組員を交代させることによって実施されました。シャトルは、2005年7月26日に開始されたSTS-114ミッションまで宇宙に戻りませんでした。