A tragédia sokkolta Amerikát és az egész világot. Ronald Reagan elnök, aki aznap este mondta volna el szokásos éves beszédét az ország helyzetéről, ezt elhalasztotta, tévébeszédét az asztronauták emlékének szentelte. Az elnök a január 31-ei gyászszertartáson is részt vett. Az űrhajósok emlékét a 3350 és 3356 közötti sorszámmal bejegyzett kisbolygók őrzik.
A katasztrófa okait vizsgáló bizottság jelentése szerint a jobb oldali, szilárd hajtóanyagú gyorsítórakéta alsó és középső része közti szigetelőgyűrű a hidegben veszített rugalmasságából, és az indítás után néhány másodperccel átégett. A folyamatosan növekvő lángcsóva 64 másodperc múlva átégette a külső üzemanyagtartályt, amely újabb nyolc másodperc múlva szétesett. A hidrogéntartály nekicsapódott a folyékony oxigént tartalmazó üzemanyagtartálynak, és a kiáramló üzemanyag robbanásszerűen elégett. Az űrsikló a kicsapó lángok és a fellépő aerodinamikai erők hatására több darabra esett
Az is kiderült, hogy a tömítőgyűrűk hideg időben bekövetkező hibája a gyártó cég előtt ismert volt, jelezték is a NASA-nak, de az űrhivatal vezetése – a program szoros határidői vagy pr-szempontok miatt – nem halasztotta el a startot. Azt nem sikerült bizonyítani, hogy a fellövést politikai okok miatt erőltették volna, de a Challenger két olyan műholdat szállított, amelyek késedelmes pályára állítása anyagi veszteségeket okozott volna.
A NASA a baleset után leállította a programot, a hordozórakétákat és az űrsiklókat áttervezték, az űrsiklók biztonsági berendezéseit tökéletesítették, illetve újakat is beépítettek. A program csak 1988 szeptemberében folytatódott.
A Challenger katasztrófáját szinte napra pontosan megelőzte tizenkilenc évvel korábban az Apollo–1 tragédiája: 1967. január 27-én a földi felkészülés közben három űrhajós bennégett a fülkében. Újabb tizenhét év után, 2003. február 1-jén a Columbia űrsikló és hétfős legénysége semmisült meg a Földre való visszatérés közben, valószínűleg amiatt, hogy a jármű hőszigetelésének egy darabja a kilövéskor levált.
