事件過程
發射前
挑戰者號最初計畫於美國東部時間1月22日下午2時43分在佛羅里達州的甘迺迪航天中心發射，但是，由於上一次任務STS-61-C的延遲導致發射日推後到23日，然後是24日。接著又因為塞內加爾達喀爾的越洋中輟降落（TAL）場地的惡劣天氣，發射又推遲到了25日。NASA決定使用達爾貝達作為TAL場地，但由於該場地的配備無法應對夜間降落，發射又不得不被改到佛羅里達時間的清晨。而又根據預報，甘迺迪航天中心（KSC）當時的天氣情況不宜發射，發射再次推後到美國東部時間27日上午9時37分。
由於外部艙門通道的問題，發射再推遲了一天。首先，一個用於校驗艙門密封安全性的微動開關指示器出現了故障
。 然後，一個壞掉的門閂使工作人員無法從太空梭的艙門上取下閉合裝置器。當工作人員最終把裝置器鋸下之後，太空梭著陸跑道上的側風超過了進行返回著陸場地（RTLS）中斷的極限。
直到發射時限用盡，並開始採用備用計畫時，側風才停了下來。
天氣預報稱28日的清晨將會非常寒冷，氣溫接近華氏31度（攝氏-0.5度），這是允許發射的最低溫度。過低的溫度讓莫頓·塞奧科公司的工程師感到擔心，該公司是製造與維護太空梭SRB部件的承包商。在27日晚間的一次遠程會議上，塞奧科公司的工程師和管理層同來自甘迺迪航天中心和馬歇爾航天飛行中心的NASA管理層討論了天氣問題。部分工程師，如比較著名的羅傑·博伊斯喬利，再次表達了他們對密封SRB部件接縫處的O型環的擔心：即，低溫會導致O型環的橡膠材料失去彈性。他們認為，如果O型環的溫度低於華氏53度（約攝氏11.7度），將無法保證它能有效密封住接縫。他們也提出，發射前一天夜間的低溫，幾乎肯定把SRB的溫度降到華氏40度的警戒溫度以下。但是，莫頓·塞奧科公司的管理層否決了他們的異議，他們認為發射進程能按日程進行。
由於低溫，太空梭旁矗立的定點通信建築被大量冰雪復蓋。甘迺迪冰雪小組在紅外攝像機中發現，右側SRB部件尾部接縫處的溫度僅有華氏8度（攝氏-13度）：從液氧艙通風口吹來的極冷空氣降低了接縫處的溫度，讓該處的溫度遠低於氣溫，並遠低於O形環的設計承限溫度。但這個信息從未傳達給決策層。冰雪小組用了一整夜的時間來移除冰雪；同時，太空梭的最初承包商羅克韋爾國際公司的工程師，也在表達著他們的擔心。他們警告說，發射時被震落的冰雪可能會撞上太空梭，或者會由於SRB的排氣噴射口引發吸入效應。羅克韋爾公司的管理層告訴太空梭計畫的管理人員阿諾德·奧爾德里奇，他們不能完全保證太空梭能安全地發射；但他們也沒能提出一個能強有力地反對發射的建議。討論的最終結果是，奧爾德里奇決定將發射時間再推遲一個小時，以讓冰雪小組進行另一項檢查。在最後一項檢查完成後，冰雪開始融化時，最終確定挑戰者號將在美國東部時間當日上午11時38分發射。
發射
起飛上升
以下關於事故的分析基於實時遙測數據、攝影分析，以及太空梭與任務控制中心的語音通訊副本產生。發射後的所有時間信息都以秒給出，敘述的每項事件都與從最接近儀表事件取得的遙測時間碼一致。
在升空前6.6秒，三部太空梭主引擎（SSME）點火。為了應對發射的臨時中斷，SSME可在火箭離開地面前安全地關閉。在起飛時間點時（T=0，為美國東部時間當日11:38:00.010），三部SSME達到了100%的效能率，並在計算機控制下提高到104%，在此時，兩部SRB點火，火箭掙脫了固定用的緊固螺栓，從發射台開始上升。隨著火箭的第一次垂直動作，氫氣排放臂從外部艙收回，但沒有成功鎖上。但通過對發射台攝像機記錄視頻的回放，發現排放臂此後沒有重新接觸到船體，因而將它作為對事故有影響因素的猜想可排除。發射後對發射台的檢查也顯示出4顆緊固螺栓的反衝彈簧遺失了，但這也被排除了。
挑戰者號升空下一個發射時的視頻回放點顯示，在T+0.678時，一股黑灰色的煙霧從右側SRB尾部靠近連線該部件與外部艙的支架處噴出，大約在T+2.733時煙霧不再噴出。煙霧最後可見的時刻位於T+3.375。後來確定這些煙霧是由右側SRB部件尾部接縫的開合引發的。助推器的外殼在點火產生的壓力下有所膨脹，作為膨脹的結果，外殼的金屬部分崩離了其他的部分，打開了一個泄漏溫度高達華氏5,000度（攝氏2,760度）氣體的裂縫。主O型環是設計用於封閉該裂縫，但在過低的溫度下它沒能在第一時間內密封住，而副O型環又因為金屬部分的崩離而偏離了原有位置。這樣就沒有可阻礙氣體逸出的障礙了，兩個O型環在大約70度的範圍內都被氣化了。然而，固體燃料燃燒產生的氧化鋁封閉了損壞的接縫，在明火衝出裂縫前臨時替代了O型環的密封作用。
在火箭離開發射塔後，SSME以最大效能的104%運行，控制權從位於甘迺迪中心的發射控制中心（LCC）移交到了休斯敦的任務控制中心（MCC）。為了預防空氣動力拆散太空梭，在T+28時SSME開始降低功率以減小太空梭在密度較大的低空大氣中的速度。在T+35.379時，SSME已低於計畫的65%效能。5秒後，在5800米（19,000英尺）的位置時，挑戰者號突破了音障。在T+51.860時，SSME重新回到104%的效能，火箭也已接近最大Q值（Max Q）：飛行物能承受的最大氣動壓力。
強風切變
正當太空梭達到最大Q值時，它遭遇了太空梭程式記錄中最強烈的風切變。
在T+58.788時，一台追蹤攝像機捕捉到了右側SRB靠近尾部支架處出現的煙羽（plume）。當時挑戰者號與地面的休斯敦對此都還不知情，但可燃氣體已從右側SRB的一個接縫處開始泄漏出來。風切變的力量粉碎了替代損壞O型環的氧化物密封層，移除了阻礙明火從接縫處泄漏出來的最後一個屏障。在一秒內，煙羽變得明顯並劇烈。由於密封失效的接縫處迅速擴大的裂縫，右側SRB的內壓開始減小，在T+60.238時，已可在視覺上觀察到從接縫處逸出的火焰，同時開始灼燒外部艙。
在T+64.660時，煙羽突然改變了形狀，這表明尾部燃料艙的液氫艙開始出現泄漏。在電腦控制下，主引擎的噴嘴開始繞樞軸進行轉動，試圖補償助推器產生衝力導致的不平衡。在T+66.764時，太空梭外部液氫艙的壓力開始下降，顯現出了泄漏所導致的影響。
對太空人與飛行控制員來說，這個階段的情形看上去似乎還是正常的。在T+68時，太空艙通訊員（CAPCOM）通知太空人們“執行加速”，機長迪克·斯科比確認了這個呼叫。他的回響是：“收到，執行加速”，這句話是挑戰者號空對地迴路的最後一次通訊。
解體隕落
在T+72.284時，右側SRB部件似乎已從與外部艙連線的尾部支架上扯落。事後從遙測數據的分析顯示，在T+72.525時，太空梭右側有突然的加速，太空人們也可能感覺到：船員艙記錄器最後的狀態記錄是在加速後半秒鐘時，駕駛員麥可·史密斯發出了“嗯噢”的叫聲。史密斯可能也感覺到了主引擎異常表現的徵兆，或是外部燃料艙壓力的下降。
在T+73.124時，艦尾拱頂的液氫燃料艙發生故障，產生的一股推力將液氫艙推擠入了上端的液氧艙；與此同時，右側的SRB繞著支架向上轉動，並且撞擊到了內部燃料艙結構。
在T+73.162時，太空梭在14.6千米（48,000英尺）的高度上開始解體
。伴隨著外部燃料艙的瓦解，挑戰者號在氣流的衝擊下改變了正常的方向，並在異常的氣體動力產生20g——遠超過設計極限的——負載係數下立刻被撕裂開來。
兩架SRB則因能承受更大的空氣動力負載，在從外部艙分離後還繼續進行了37秒鐘的失控動力飛行。SRB的外殼由12.7毫米（半英寸）厚的鋼板構成，比太空梭與外部燃料艙更為堅固；因此兩架SRB在太空梭解體時得以倖免，即使導致挑戰者號毀滅的SRB接縫燒穿對右側SRB的影響依然存在。SRB在其於大氣層的燒蝕過程中損壞。
飛行日誌
在事故發生後，任務控制中心持續了十幾秒的寧靜。電視螢幕上顯示著挑戰者號所在位置出現的煙霧，和向海洋墜落的大量碎片殘骸。在大約T+89時，飛行指揮傑伊·格林提醒飛行動力官員向他提供信息。得到的回覆是“過濾雷達得到不連續的來源”，進一步表明挑戰者號已經破裂成了許多碎片。地面控制員報告說，挑戰者號的無線通訊器與遙測數據均“無法連線，下行鏈路失敗”。格林命令他的小組“仔細察看你的數據”並尋找軌道艙成功逃生的任何跡象。
在T+110.250時，卡納維拉爾角空軍基地的靶場安全官員（RSO）向太空梭與SRB發出了無線電信號，激活了靶場安全系統的自毀程式。這是一個應對緊急情況的正常程式，以確保自由飛行的SRB不對陸地或海洋的目標造成威脅。另外一個相同的自毀信號也摧毀掉了外部艙未分解的部分。
“這裡的飛行控制員在應對該情況時看來是非常謹慎的，”公共事務官員史蒂夫·內斯比特報告說，“一個明顯的主要故障是，我們沒有下行鏈路。”在一個停頓後，內斯比特說道：“我們從飛行動力官員得到的報告說飛行器已經爆炸。”
格林命令任務控制中心執行緊急情況程式；這些程式包括封鎖進出控制中心的通道、切斷與外部世界的電話聯繫，並根據清單確保有關的數據都正確地被記錄與保護。
爆炸可能
與飛行動力官員最初的結論相反的是，太空梭與外部艙實質上並沒有“爆炸”。它們是在太空梭接近最大氣動壓力（即“最大Q值”）後，被巨大的空氣動力迅速撕裂的。外部艙解體後，其中儲存的燃料與氧化劑逸出，並造成爆炸產生巨大火球的假象。不過，按照NASA團隊在事故後的影像分析結果來看，推進燃料只有“部分燃燒”。 同樣的，太空梭泄漏的液氧和液氫產生了最初組成可見煙雲的成分：水蒸氣與氣體。傳統上，保存在低溫下的液氫不可能迅速地燃燒並觸發一場“爆炸”。如果發生爆炸，爆炸會迅速摧毀整個太空梭，同時連帶殺當機上的所有太空人。但在飛行器解體的過程中，更堅固的船員艙與SRB倖存了下來；SRB隨後被遠程遙控命令自毀；分離的船員艙則以拋射軌道下墜，並在T+75.237離開煙雲時清晰可見。飛行器解體25秒後，船員艙抵達19.8千米（65,000英尺）的拋射軌道頂點，並於14.6千米（48,000英尺）處解體。
死因之謎
在飛行器解體的過程中，更堅固的船員艙保留了整體，並處於慢速翻轉狀態。NASA粗略估計如果要撕裂船員艙的話，作用力要達到重力g的12到20倍；但是，在兩秒內，作用在艙體上的力已經減少到4 g以下，而在10秒後船員艙已進入自由落體狀態。這些力看來不足以對艙體造成主要的損害。至少在解體後，有跡象表明部分太空人依然還活著並暫時具有意識：事後發現飛行甲板上的4個個人外出空氣袋（PEAP）中的3個已激活。調查員發現空氣餘量與解體後2分45秒的拋射時間大約一致。在解體較長一段時間後，太空人是否還具有意識是不可而知的，這在很大程度上依賴於分離的船員艙內是否維持了安全的壓力。如果沒有，在當時的高度上能維持意識的時間只有幾秒鐘；PEAP只供給非加壓的空氣，因此無助於幫助太空人們維持意識。船員艙以大約334千米/時的速度濺落海面，導致了超過200 g的瞬間減速，遠遠超過了船員艙的結構承受極限與人員存活極限。
1986年7月28日，NASA太空飛行副主管及前太空人理察·特魯利海軍少將，發表了一份由休斯敦詹森航天中心的生物醫學專家約瑟夫·克爾溫提交的報告，提到了事故中太空人的死亡。克爾溫博士曾參與天空實驗室2號任務，在事故發生不久後便被委派負責調查事故的原因。克爾溫的報告中提到：
“結果是不確定的。船員艙與海洋表面的碰撞非常猛烈，導致了在爆炸後幾秒內造成的破壞跡象被抹除。我們的最終結論是：
★不能確定導致挑戰者號太空人死亡的原因；
★軌道艙解體時的作用力對太空人也許不能造成致命或嚴重的傷害；
★而太空人很有可能，不過不一定，在軌道艙解體後的幾秒內由於飛行中的船員模組失去壓力而失去意識。
”
新，根據死亡解剖證據，死因已經被判明為墜落時艙體與海面的重擊而造成死亡。
逃生備案
調查表明，在太空梭解體爆炸前，至少有3名航天員並沒有馬上死亡。這3名航天員打開了太空梭上的應急供氧設備。這3人最終死於低溫、缺氧（太空梭解體到墜入海洋歷時至少3分鐘）和掉入海洋時500多G的超重。在太空梭設計期間，曾有幾次提及發射逃生系統，但NASA的最終結論是：太空梭可期待的高可靠性可以排除對這一系統的需要。前4次測試飛行的太空梭軌道任務中，用到了修改後的SR-71黑鳥式偵察機彈射座椅與全套的增壓服；但在後來正式的任務中，卻移除了這些裝置。發射逃生系統被認為有以下這些局限而未安裝：“有限的作用、技術的複雜與過多金錢的花費、重量與日程表的拖延”
。
在失去挑戰者號後，這個問題被再次提出，同時NASA也考慮了幾種方案：包括彈射座椅、牽引救生裝置與從軌道艙底部跳傘逃生的方案。但是，NASA再次得出了所有的發射逃生系統都是不切實際的結論，理由是這些都將導致必然對現有飛行器進行大規模的修改，並因此縮減太空人的活動空間。跳傘逃生系統的設計允許太空人在太空梭滑行過程中跳傘逃生；但是，該系統已經無法在挑戰者號的方案中實現了。
遇難後
事故發生後，NASA被批評為在新聞上缺乏開放性。《紐約時報》提到了在當天的事故後，“無論是上升階段的飛行指揮傑伊·格林，還是控制室的其他人，都沒有通過航天機構向新聞機構提供有關信息”。
由於缺乏可靠來源，新聞機構只能進行推測；《紐約時報》與合眾國際新聞社（UPI）都推測出了外部艙的故障是事故主因的結論，儘管當時NASA的內部調查人員已經將調查的焦點放在了固體火箭助推器上。“航天機構，”航天新聞報導員威廉·霍伍德寫道，“堅守著那套關於調查詳情的嚴格保密政策，這是一個不斷標榜自己公開性的機構的非典型姿態。
”
追悼
挑戰者號太空梭災難在災難發生的那一晚，羅納德·里根總統原已預定對國會發表年度國情咨文。起初，他宣布咨文將按時發表，但後來在各方壓力下他將發表國情咨文的時間推遲了一周，並在白宮的橢圓辦公室中向全美發表了一份關於挑戰者號災難的演說。這份演講由佩吉·努南撰寫，並以引用小約翰·吉列斯比·麥基的一首詩《高高飛翔》（High Flight）作為結尾：
“我們永遠緬懷他們，我們不會忘記今晨最後看到他們的情景。他們整裝待發，向我們揮手致意，然後脫離了大地執拗的束縛飛上天際，親近上帝慈愛的面容。
We will never forget them, nor the last time we saw them, this morning, as they prepared for their journey and waved goodbye and 'slipped the surly bonds of Earth' to 'touch the face of God. ”
三天后，里根偕同夫人南希一同來到了詹森航空中心，出席悼念太空人的紀念儀式。參加的還有六千名NASA雇員和罹難太空人的家人。
挑戰者號太空人的家人們成立了非營利組織挑戰者號太空科學教育中心組織（CCSSE），並建立了五十個學習中心，作為對罹難者永久的紀念。
葬禮儀式
可辨識的太空人遺體於1986年4月29日交還給了他們的家人。其中的兩名成員：迪克·斯科比與麥可·史密斯被他們的家屬安葬在阿林頓國家公墓的私人墓地。其他的遺體則於1986年5月20日安葬在阿林頓的太空梭挑戰者號紀念墓碑下。
收回殘骸
在事故發生後一分鐘，NASA的發射救援官員就調動了為回收SRB而在預定水域待命的船隻展開搜救工作，同時還派遣了搜救飛機。但是在此時，碎片還在不停地掉落；因此靶場安全官員（RSO）命令飛機與船隻在安全水域待命，直到確定被影響區域安全無虞後，才允許其全力進行的搜救工作；而這已是事發後一小時了。
在挑戰者號事故發生的第一星期，美國國防部代表NASA協助美國海岸警衛隊進行主要的海面搜救工作。根據海岸警衛隊的說法，“這次行動是有史以來最大規模的海面搜救活動。”搜救行動一直持續到2月7日。此後，由搜尋、修復和重建小組進行修復工作；他們的目標是在搶救出有助於找出事故原因的碎片殘骸。聲納、潛水員、遙控潛艇、和載人潛艇都用在了搜尋的工作上，搜尋的廣度達到480平方海里（1,600平方千米）的海域，而深度則達到海面下370米（1,200英尺）。到了5月1日，將蒐集到的右側SRB碎片修復還原後，已能足夠判斷出事故的真正原因，於是結束了主要的搜救工作。其他的一些淺水區域搜尋還持續了一段時間，但這與事故的調查無關：目的只是蒐集並修復殘餘碎片以供NASA進行對太空船與發射器的材料研究。
在挑戰者號上有一面美國國旗，發現時依然原封不動地密封在貨物袋中，現稱作挑戰者號之旗，這是科羅拉多州紀念碑鎮童子軍514團建議的名稱。多年來，剩餘的挑戰者號殘骸還在不斷地被海水衝上佛羅里達州的海岸。1996年12月17日，在事故後差不多11年時，可可比奇的海灘上還發現了兩大塊殘骸。
調查
羅傑斯委員會的調查
挑戰者號太空梭災難太空梭挑戰者號事故總統調查委員會，常稱作羅傑斯委員會（以其主席的名字），是為調查此事件組成的。由前國務卿威廉·羅傑斯擔任主席。其他的成員還有：太空人尼爾·阿姆斯特朗（副主席）、莎莉·萊德、律師大衛·艾奇遜、航空學專家尤金·科弗特和羅伯特·霍茨、物理學家理查德·費曼、阿爾伯特·惠爾倫、小亞瑟·沃克、前空軍將領唐納德·秋提那、羅伯特·拉梅爾、約瑟夫·薩特和前飛行員查克·耶格爾。委員會工作了幾個月後，發表了他們的研究報告。
他們發現挑戰者號的意外是由右側固體火箭推進器尾部一個密封接縫的O型環失效，導致加壓的熱氣和火焰從緊鄰的外加燃料艙的封緘處噴出，造成結構損壞。O型環的失效則歸因於設計上的缺陷，因而太容易損壞，以及發射那幾天的低溫都是潛在的因素。更明確地說，報告也考慮到了意外的成因。最明顯的就是NASA與承包商的疏忽，莫頓·塞奧科公司承認了他們在設計上存在的缺陷。這使得羅傑斯委員總結挑戰者號災難是“一場肇由歷史的事故”。
告中也強烈地批評了挑戰者號發射的決策過程，認為它存在嚴重的瑕疵。報告明確地指出，NASA的管理層並不知道塞奧科公司最初對O型環在低溫下的功能的憂慮，也不了解羅克韋爾國際公司提出的大量冰雪堆積在發射台上會威脅到發射的意見。報告最終總結出：
“……在溝通上的失敗……導致了51-L的發射決策，是建立在不完善與時常誤導的信息上的。衝突存在於工程數據與管理層的看法，以及一個允許太空梭管理層忽略掉潛在的飛行安全問題的NASA管理結構之間。”
委員會中最著名的一位成員是理論物理學家理察·費曼，他以自己的風格直接進行調查，而不是依據日程表進行。這讓他與羅傑斯產生了意見上的分歧，後者曾經抱怨到：「費曼才是真正讓我頭痛的事。」在一場電視廣播的聽證會上，費曼將材料浸泡在一杯冰水之後，展示了O型環如何在低溫下失去韌性而喪失密封的功能。
費曼也很重視NASA在「安全文化」上的缺失，並威脅要從報告中撤簽（退出委員會），除非將他個人對太空梭可靠性的觀點列入——後來出現在附錄F中。在這份附錄中，他認為NASA管理層對安全與可靠性的評估，不同於數以千計參與實際工作的工程師的評估，是粗糙且不切實際的。他總結說：「作為成功的技術，現實必須優先於公共關係，因為自然界是不能被唬弄的。
美國眾議院聽證會
美國眾議院科學與技術委員會（CST）也召開一場聽證會，並在1986年10月29日發表了他們關於挑戰者號事故的報告。他們在調查的過程中，重新審視羅傑斯委員會的發現，並同意羅傑斯委員會所指出的技術肇因，不過在所佔比例上有所不同。
“……委員會認為，導致挑戰者號事故的根本原因，並非是羅傑斯委員會結論中所指出的拙劣的溝通或基本的程式。更確切地說，基本問題在於NASA高層與承包商人員多年來拙劣的技術決策，他們未能果斷地行動，去解決固體火箭助推器接縫存在的日益嚴重的異常。
挑戰者號的事故之後，太空梭的航次全部暫停，以等待羅傑斯委員會的調查結果。同時NASA也參考1967年阿波羅1號失火的模式進行了內部調查，這個調查更像是在挑戰者號出事後，因為外部評論的壓力而被迫進行的。羅傑斯委員會提出了九項改進太空梭項目安全性的建議，而里根總統更直接指示NASA要在三十天內提出落實這些建議案的實施計畫。
為對委員會的回應，NASA開始重新設計太空梭的整個SRB部件，並由委員會推薦的一個獨立觀察小組進行監督。NASA與承包商莫頓·塞奧科公司的契約中，有一條對SRB部件的責任歸屬，闡明了在“任務失敗或人員喪生”的情況下，承商將被罰沒一千萬美元的獎勵金，並承擔形式上的法律責任。在挑戰者號事故發生之後，塞奧科公司「自願接受」金錢上的懲罰以交換不追究法律上的責任。
ASA也遵從委員會對行政官員的建議，由副行政官員直接重新建立了安全性、可靠性與質量保證辦公室，副行政官員將直接地向NASA的行政官員報告。曾就職於馬丁·瑪麗埃塔公司的喬治·馬丁，被指定擔任這項職位。挑戰者號前飛行指揮官員傑伊·格林則成為安全部門理事會的負責人。
ASA不切實際與過度樂觀的發射時程表也被羅傑斯委員會批評是導致事故的原因之一。事故之後，NASA努力嘗試製訂出更實際的太空梭航班：它亦將另一架太空梭奮進號加入太空梭的艦隊，以取代挑戰者號；並與國防部合作，儘量使用一次性發射系統而非太空梭來發射衛星。1986年8月，里根總統也宣布太空梭將不再執行發射商業衛星的酬載任務。1988年9月29日，在太空梭計畫32個月的停滯之後，開始執行新的一次太空梭任務STS-26。
雖然在挑戰者號事故後，NASA已做出了重大的改革，但許多評論者仍然認為它在企業文化與管理結構上的改變未能（不會）深入與持久。在2003年哥倫比亞號災難之後，NASA管理層對安全問題的態度再次成為關注的焦點。哥倫比亞號事故調查委員會（CAIB）認為，NASA未能從挑戰者的事故中學到足夠多的教訓，特別是未能真正的設立獨立作業的安全監督小組；CAIB覺得在這個領域內，“NASA對羅傑斯委員會的回應並沒有達到委員會的初衷”。“造成對挑戰者號（事故）負有責任的制度失效原因並未消除”，意即導致挑戰者號事故“有瑕疵的決策過程”，在17年後同樣對哥倫比亞號失事負有責任。
文化影響
媒體反應
由於新罕布夏州的一名教師克麗斯塔·麥考利夫是挑戰者號的乘員，這引起了一些媒體的興趣，在發射的現場進行實況直播，不過只有CNN提供了全國性的直播。不過，在事故發生後的一項研究中，有17%的答覆者表示他們觀看了太空梭的發射，剩下的85%則表示他們在一小時內得知了事故的發生。據報告的作者寫到：“只有兩項事故的新聞傳播得更為快速。”（其中一項是約翰·甘迺迪總統在德克薩斯州達拉斯被刺殺的新聞；另一項是在肯特州立大學的學生間傳播的富蘭克林·羅斯福總統的死訊。） 另一項研究提到，“即使在事故發生時沒有看電視的人，也幾乎肯定能在事後幾天的電視台幾無中斷的報導中看到事故重放時的圖像”。根據《紐約時報》的民意測驗顯示，看見現場直播事故的孩童比成人要多，因為有48%的九至十三歲的學生在學校觀看了電視直播。從事故當天起，媒體保持高度的關注。在發射現場僅有535位記者進行報導，但三天后甘迺迪航天中心卻有了1467位記者，在詹森航天中心還有另外的1040位記者。全球的報章雜誌也都以該事故做為頭條新聞。
研究案例
挑戰者號的事故常是專題研究的案例，例如工程安全、揭弊者的道德規範、溝通與集體決策等。在加拿大和其他一些國家，更是工程師在取得專業執照前必知內容的一部分。 對O型環在低溫下將會失效提出警告的工程師羅傑·博伊斯喬利，辭去了他在莫頓·塞奧科公司的工作，並且成為了工作場所道德規範的一位發言人。他認為，由莫頓·塞奧科公司管理層召開的核心會議，及其最後產生關於發射的建議，“是起因於強烈的顧客威逼，而造成了不道德的決策制定。”麻省理工學院、德州農工大學、德克薩斯大學奧斯汀分校、德雷克塞爾大學和馬里蘭大學的派克學院，都將此一事故作為工程倫理的一個教案。
信息設計師愛德華·塔夫特曾經以挑戰者號事故為例，說明當信息表達不明確時會發生的問題。他認為，如果莫頓·塞奧科公司的工程師能更明確地表達出SRB部件的接縫在低溫與燒穿間的數據關係，他們也許能成功地說服NASA取消太空梭的發射。 塔夫特也認為，信息表達的不完備也可能影響了NASA在哥倫比亞號最後一次飛行中的決定。
相關的流行文化
在1990年，一部稱為《挑戰者號》的電視電影重現了太空梭挑戰者號發射時的事故。2006年5月，另一部關於這場事故的電影也宣布開拍，它也叫做《挑戰者號》。該部電影由菲利普·考夫曼執導——他在1983年拍攝的電影《太空先鋒》（The Right Stuff）記錄了早期太空計畫的歷史——並且將會把角色的重心放在理察·費曼對事故的後續調查上。
也有許多其他電視節目和電影引用了挑戰者號的事故，包括了：
NBC的電視情境喜劇《龐姬·布魯斯特》（Punky Brewster）在1986年3月的一集“意外的發生”中，安排了龐姬在學校的電視上看見災難發生後的反應。在以前的劇情中，龐姬對成為一名太空人很感興趣，但她現在害怕遭遇到相同的命運；劇情展現了她害怕在航空事業上繼續追求發展，以及她的繼父亨利、老師麥可·弗爾頓和前太空人艾德林是如何重建她的夢想的過程。
電視劇集《遙遠星際》（Farscape）的一集“堪薩斯”中，描述了主角穿越時空回到過去，以阻止他的太空人父親成為挑戰者號任務的成員。
電影《星際旅行IV：搶救未來》的拍攝者和演員們希望以此電影紀念挑戰者號上的太空人們：“他們勇敢的精神將留存在23世紀以及後世代人們的記憶中。”
更早，在奧利弗·斯通於1987年拍攝的電影《華爾街》（Wall Street）中，約翰·麥金利告訴查理·希恩說，戈登·月光（麥可·道克拉斯飾演）在太空梭爆炸後，很貪婪地在幾分鐘內沽空了NASA的股票（儘管NASA是政府機構，不發行股票；而且讓事件發生在1985年，也是不合時代的）。
法國電子音樂藝術家讓-米歇爾·雅爾原本打算與挑戰者號的太空人羅納德·麥克奈爾——也是他的摯友和薩克斯管合奏者——在他的專輯《幽會》（Rendez-Vous）中合奏一曲。在麥克奈爾過世之後，雅爾將這部專輯做成了麥克奈爾的紀念專輯；並在休斯敦舉行一次免費的音樂會，以紀念挑戰者號上的太空人。約翰·丹佛也在他1986年6月發行的專輯《同一個世界》（One World）中，為挑戰者號太空人寫了一曲頌歌《為我飛翔》（Flying For Me），在結尾以73秒的器樂演奏來紀念這場短暫的飛行。
不只一本漫畫描述過如果超級英雄拯救了挑戰者號會發生什麼事情。1995年初版的限量版系列漫畫《Astro City》中，類似超人的角色撒馬利亞人第一次公開露面，他拯救了飛行器以防止這場悲劇把整個世界導向荒涼的未來。雖然《超人》故事沒有直接講過挑戰者號的名號，但事故發生後，故事中確實數次描述了類似情節：包括1986年的圖畫小說《鋼鐵戰士》（The Man of Steel）的首章（這也是超人作為鋼鐵戰士的第一次露面）；電視劇集《露易絲和克拉克：超人新冒險》（Lois and Clark: The New Adventures of Superman）的試播集（在這裡面是“信使號太空梭”），以及2006年的電影《超人歸來》。
在1996年，由詹姆斯·斯蒂爾和瑪吉主演的的戲劇《秘而不宣》（Hush）中，主角談到了她的一個夢，夢中她在太空中飛行，並看到了克麗斯塔·麥考利夫在金星教孩子們讀書。在她講完後，在場景中的記者珍娜轉向瑪吉的父親弗蘭克，並說（關於挑戰者號災難的）：“當它爆炸時我正吃著麥克雞塊。”
2007年，《今日美國》在慶祝報紙成立二十五周年紀念的同時，亦做了一個名為“首二十五位感動我們的人物”的人物誌，其中也包括了挑戰者號太空梭的遇難太空人。名單里亦包括九一一英雄與已故王妃黛安娜等人。
