我国的航天飞机研制计划最早提出于80年代中期，构想起于发展天军的战略，最早将其归属于863计划子项目编号204的航天附属项目中，是一个由宇宙飞船到航天飞机的渐进构想。当时，美国航天飞机成功首飞取得了巨大的轰动，所以我国国内主导意见是上航天飞机项目，宇宙飞船当时根本排不上号。
在整整争论了三年后，1992年中国载人航天计划工程正式制定，提出了研制和运行以空间站为核心的载人航天系统，而天地往返系统确定为宇宙飞船，即后来的神舟系列宇宙飞船。当年力主宇宙飞船方案的航天专家王希季院士回想道：“如果中国当时研制航天飞机，那么现在载人计划（神舟飞船）恐怕早就下马了。
航天技术是“863计划”《高技术研究发展计划纲要》七大领域中的第二领域，主题项目是：大型运载火箭及天地往返运输系统、载人空间站系统及其应用。
“863计划”出台后，航天领域成立了两个专家组，一是大型运载火箭及天地往返运输系统，代号863－204；二是载人空间站系统及其应用，代号863－205。1987年，在原国防科工委的组织下，组建了“863计划航天技术专家委员会”和主题项目专家组，对发展我国载人航天技术的总体方案和具体途径进行全面论证。
“863—204”专家组在1987年4月发布《关于大型运载火箭及天地往返运输系统的概念研究和可行性论证》的招标通知，以招标方式选择在技术方面有优势的单位，按要求各自论证载人航天方案。
在不到2个月的时间里，各竞标单位提出了11种技术方案。“863—204”专家组筛选出6种方案，要求他们在1988年6月底前，完成技术可行性论证报告，以便参加高层专家的评审。虽然1987年的方案距今已有22年之久，但是我们今天翻看它们，仍然不得不为我国科学家的大胆和卓识油生敬意。
方案一：航天部五院508所提出的载人飞船方案。
方案二：航天部一院一部提出的天骄一号小型航天飞机方案。它与方案三的长城一号航天飞机接近，所不同的是轨道器不带主动力，返回时利用自身结构滑翔着陆。
方案三：航天部上海航天局805所与航空部604所共同提出的长城一号航天飞机方案。它垂直起飞，水平降落，部分重复使用，轨道器带主动力可自主飞行。
方案四：航天部北京11所提出的V－2两级火箭飞机的方案。它像火箭一样垂直起飞，如飞机一样水平着陆，以火箭发动机为动力，可完全重复使用。
方案五：航空部601所提出的H－2空天飞机方案。它可以像飞机一样水平起飞和降落，使用吸气式涡喷组合发动机，可完全重复使用。
方案六：航空部611所对法国正在研究的赫尔墨斯小型航天飞机的综合分析，论证方认为法国搞的航天飞机在政治、经济、技术背景与我国有相似之处，其总体技术与航天部一院一部提出的天骄一号小型航天飞机方案类似，是航天飞机诸方案中最省力、省时的方案。
在综合考虑了自身的技术基础和经济能力后，1990年5月，“863—2”专家委员会最终确定了“投资较小，风险也小，把握较大”的飞船方案，即利用我国现有的长征2E运载火箭发射一次性使用的宇宙飞船，作为突破我国载人航天的第一步；在2010年或稍后再建成载人空间站大系统。