28 stycznia 1986 roku, w 73. sekundzie misji wahadłowiec wraz ze zbiornikiem zewnętrznym rozpadł się na wysokości około 14,5 km. Przyczyną katastrofy było uszkodzenie pierścienia uszczelniającego w prawym silniku wspomagającym, które nastąpiło w pierwszej sekundzie lotu. Na skutek tego uszkodzenia, w efekcie oddziaływania gorących gazów na powstałą nieszczelność, na zewnątrz połączenia, po 59 sekundach lotu pojawił się płomień, który w T+60,447 s odchylił się ku obejmie mocującej rakietę SRB ze zbiornikiem ET. Płomienie o temperaturze 3200 °C wypaliły niewielki otwór w zbiorniku ciekłego wodoru. W 72 sekundzie, po kolei, pękł dolny trzpień łączący SRB z ET, dolna część SRB odsunęła się od ET, SRB złamało prawe skrzydło orbitera, następnie najprawdopodobniej czubek SRB wbił się w górną część ET i przebił zbiornik ciekłego tlenu, pękł zbiornik wodoru. W T+73,2 pomiędzy orbiterem a ET pojawił się błysk ognia, zbiornik ET rozpadł się, a fala uderzeniowa zaczęła niszczyć orbiter. W T+73,36 eksplodowały zbiorniki paliwa OMS i stopnia IUS w ładowni oraz zbiorniki hydrazyny satelity TDRS. W T+73,605 odebrano ostatnie dane telemetryczne.