Selama peluncuran berlangsung, dua bahan bakar-padat roket mendorong pesawat beberapa menit sebelum mereka lepas dan jatuh ke laut. Tangki berpisah dari orbiter beberapa menit sesudah itu --jauh di atas atmosfer---dan pecah saat menuju Bumi.
Tragedi tersebut mengakibatkan kekosongan selama kurang lebih 32-bulan di program ulang-alik. Presiden membentuk sebuah komisi untuk menyelidiki kecelakaan itu dan siapa yang paling bertanggung jawab. Komisi tersebut di pimpin oleh seorang tokoh politis kawakan bernama William P. Rogers. Komisi Rogers menemukan bahwa NASA mengambil proses pengambilan keputusan yang salah menjadi faktor kunci kecelakaan.Â
Pihak manajer NASA telah diberitahu bahwa kontraktor Morton Thiokol dengan desain SRB-nya mengandung cacat yang berpotensi kecelakaan sejak tahun 1977, tetapi mereka gagal untuk mengatasinya dengan benar. Mereka juga telah mengabaikan peringatan dari insinyur tentang bahaya meluncurkan pesawat pada waktu suhu yang sangat rendah pagi itu dan gagal melaporkannya kepada atasan mereka. Â
Challenger ditetapkan peluncurannya di Kennedy Space Center di Florida pada 22 Januari. Namun, keterlambatan yang dialami oleh misi sebelumnya yaitu STS-61-C, menyebabkan tanggal peluncuran jatuh pada tanggal 23 Januari dan kemudian hingga 24 Januari. Entah mengapa, peluncuran kemudian dijadwal ulang untuk 25 Januari karena cuaca buruk yang melintasi samudra Atlantik. Prediksi cuaca yang tidak dapat diterima di Kennedy Space Center menyebabkan peluncuran akan dijadwalkan kembali 27 Januari.
Perkiraan 28 Januari dengan pagi yang luar biasa dingin, dengan suhu mendekati 31 F (-1 C), suhu minimum yang diizinkan untuk peluncuran. Suhu yang rendah tersebut mendorong kekhawatiran para insinyur di Morton Thiokol. Padahal, saat teleconference pada malam 27 Januari, insinyur Thiokol dan manajer membahas kondisi cuaca dengan manajer NASA di Kennedy Space Center dan Pusat Marshall Space Flight.Â
Insinyur Thihokol yang paling berpengaruh bernama Roger Boisjoly telah menyuarakan keprihatinan serupa sebelumnya tentang kekhawatirannya terhadap pengaruh suhu pada ketahanan karet O-ring yang disegel di sendi SRBs. Insinyur Thiokol tersebut berpendapat bahwa jika O-cincin yang lebih dingin dari 53 F (12 C), mereka tidak memiliki cukup data untuk menentukan apakah sendi akan 'mengikat' dengan benar. Para insinyur di Thiokol juga berpendapat bahwa semalam suhu mencapai titik yang rendah yaitu 18 F (-8 C) (pada malam sebelum peluncuran). Tentunya akan hampir pasti menghasilkan suhu di bawah redline mereka yakni 40 F (4 C) .
Namun, laporan para insinyur ditolak oleh pihak manajemen Morton Thiokol, yang merekomendasikan bahwa peluncuran lanjutkan seperti yang dijadwalkan. Manajemen Thiokol dipengaruhi oleh tuntutan dari para manajer NASA.
Rumor yang telah menjadi rahasia umum dan ditulis dalam catatan Feynman adalah NASA tetap memaksa melakukan peluncuran pada tanggal 28 Januari itu, meski temperatur begitu dingin, adalah karena Presiden akan menyampaikan pidato kenegaraan malam itu. Berdasarkan suatu teori, gedung putih telah mengatur segala sesuatunya. Jadi, saat pidato berlangsung Nyonya MacAuliffe akan berbicara dengan Presiden dan kongres dari luar angkasa. Ini tentu akan terasa sangat hebat dan bersejarah: Presiden akan berkata, "Halo! Apa kabar?" dan ibu guru akan menjawab, "Baik". Sungguh sesuatu yang akan sangat dramatis.Â
Hal Ini kemudian muncul pasca kecelakaan bahwa manajemen NASA sering menghindari peraturan keselamatan untuk mempertahankan manifestasi waktu peluncuran.
