Lo sfidante è esploso quando un O-ring associato al razzo solido giusto è fallito a causa del freddo durante il lancio. L'errore ha causato la rottura dello shuttle 73 secondi dopo il decollo.
Le temperature insolitamente fredde di gennaio hanno causato un ronzio dell'o-ring del razzo. Quando l'O-ring di Challenger si è guastato, il gas pressurizzato proveniente dal motore fuoriesce e influisce sul serbatoio del carburante. Dopo questo, il razzo solido giusto si separò e il serbatoio del carburante fallì. L'orbiter si disintegrò subito dopo questo fallimento.
Le operazioni di ricerca e salvataggio hanno successivamente recuperato il compartimento dell'equipaggio dall'oceano. Il compartimento dell'equipaggio non aveva un meccanismo di fuga, ma gli investigatori scoprirono che erano stati usati air pack personali e alcuni degli interruttori di comando furono spostati fuori dalla loro posizione abituale. I risultati hanno indicato che alcuni membri dell'equipaggio erano ancora vivi e coscienti dopo la disintegrazione. Il compartimento dell'equipaggio colpì l'oceano ad una velocità poco più di 200 chilometri all'ora; l'impatto con l'acqua non era sopravvissuto.
Il programma spaziale degli Stati Uniti è stato fermato per 32 mesi dopo il disastro del Challenger mentre una commissione si è formata per indagare sulla tragedia e apportare correzioni per il futuro. L'indagine ha scoperto che il produttore dell'O-ring, Morton Thiokol, era a conoscenza del difetto ma non ha agito in base alle informazioni. La NASA è stata anche avvertita del potenziale di fallimento, ma ha ignorato gli avvertimenti.
