شاتل فضایی انترپرایز نخستین پرواز آزاد خود را در ۱۲ آگوست ۱۹۷۷ انجام داد
شاتل فضایی انترپرایز در دوازدهم آگوست سال ۱۹۷۷ برای نخستین بار به صورت مستقل پرواز کرد. پیش از این، این فضاپیما به طور معمول با استفاده از هواپیمای حامل شاتل (SCA) متعلق به ناسا به ارتفاع می‌رسید.
پس از این پرواز اولیه، انترپرایز چهار پرواز آزاد دیگر را نیز به انجام رساند. در این پرواز‌ها، فضاپیما از هواپیمای حامل جدا شده و تحت کنترل فضانوردان فرود آمد. این سری پرواز‌های آزمایشی، ویژگی‌های طراحی مدارگرد و قابلیت پرواز شاتل را تأیید کردند و تحت پیکر‌بندی‌های مختلف آیرودینامیکی و وزنی اجرا شدند.
سه پرواز اول با دمی که در انت‌های بدنه عقب انترپرایز نصب شده بود، انجام گرفت. این دم باعث کاهش کشش و آشفتگی در زمان جفت شدن با هواپیمای حامل می‌شد. در دو پرواز آخر، دم برداشته شد و موتور‌های اصلی ماکت بر روی شاتل نصب گردیدند. در پنجمین و آخرین پرواز، مشکلات نوسانی ناشی از عملکرد خلبان آشکار شد که باید پیش از اولین پرتاب مداری برطرف می‌شدند.
بر پایه طراحی انترپرایز، نخستین شاتل عملیاتی یعنی کلمبیا ساخته شد. طراحی این دو شاتل با یکدیگر متفاوت بود؛ بدنه عقب انترپرایز رابطی برای نصب غلاف خارجی سوخت نداشت. همچنین تعداد زیادی از زیرسیستم‌ها در انترپرایز نصب نشده بودند. اگرچه از سلول‌های سوختی برای تأمین برق ش بهره گرفته می‌شد، اما این انرژی برای پرواز‌های فضایی کافی نبود.
انترپرایز تنها برای اهداف آزمایشی مورد استفاده قرار گرفت و پیش از پرواز ش‌های دیگر، تست‌های گسترده‌ای روی آن انجام شد. در نهایت این شاتل به موزه دریا، هوا و فضای این‌ترپید منتقل گردید و برای بازدید عموم به نمایش در آمد.