El transbordador espacial Columbia tenía una tripulación de seis astronautas, cuatro hombres y dos mujeres, y el primer israelí en volar al espacio.
Ilan Ramon, hijo de un sobreviviente del Holocausto, era un coronel de la Fuerza Aérea de Israel y un piloto con miles de horas de vuelo, la mayoría en aviones de combate de fabricación estadounidense. Ramon, de 48 años, participó en la incursión israelí en 1981 a un reactor nuclear en Iraq.
El comandante de la misión era el coronel de la Fuerza Aérea de Estados Unidos, Rick Husband, un ex piloto de entrenamiento de 45 años, quien había volado una vez antes en un transbordador espacial.
El piloto era el comandante de la Armada estadounidense William McCool, de 41 años, también un ex piloto de entrenamiento, quien realizaba su primer vuelo en una misión del transbordador.
El ingeniero de vuelo era Kalpana Chawla, quien nació en India pero emigró a Estados Unidos durante los primeros años de su juventud. Chawla, de 41 años, era una ingeniera aeroespacial y la astronauta con más experiencia a bordo del Columbia, con casi 400 horas en el espacio.
Michael Anderson, un teniente coronel de la Fuerza Aérea de Estados Unidos, con más de 200 horas en el espacio a bordo de una misión de los transbordadores hace cinco años que incluyó una visita a la estación espacial rusa Mir. Anderson, de 43 años, estaba a cargo del programa de investigación científica del Columbia. El teninete coronel Andrson, era uno de los varios astronautas de origen africano en el programa espacial de Estados Unidos.
El séptimo miembro de la tripulación del Columbia era el capitán de la Armada estadounidense David Brown, un piloto y médico quien realizaba su primer vuelo espacial.