Em 1984 ele foi ao espaço pela primeira vez, como piloto da Challenger, a mesma nave onde morreria dois anos depois.
A fatídica missão STS-51-L da Challenger em 28 de janeiro de 1986, comandada por Scobee, cujo objetivo era colocar um satélite em órbita para estudar o Cometa de Halley durante sua aproximação da Terra, e inaugurar o programa Professores no Espaço – a professora de escola pública Christa McAuliffe foi a escolhida entre mais de 11 000 professores dos Estados Unidos para integrar a tripulação e morreu no desastre – terminou de maneira trágica 73 segundos após o lançamento. Os anéis O-ring dos foguetes propulsores de combustível sólido expandiam-se e se contraiam à medida que sua temperatura variava. No dia do acidente, a temperatura no Centro Espacial Kennedy estava abaixo de zero, o que fez com que os anéis se contraíssem. Com os anéis contraídos, houve escape de combustível dos foguetes, o que causou a explosão, na frente de milhões de pessoas que acompanhavam o lançamento ao vivo pela televisão, matando todos os tripulantes.