Có nhiều loại miếng cách nhiệt khác nhau được gắn ở những vị trí khác nhau trên tàu con thoi. Với tàu con thoi Mỹ, có tối thiểu 7-8 loại cách nhiệt khác nhau:
Các miếng lát loại FRCI và HRSI màu đen lát bên dưới thân tàu hay được nhắc đến nhất. Hai loại này gần tương tự nhau, bao gồm thành phần cách nhiệt màu trắng làm từ silica tinh khiết cao, mật độ thấp dạng sợi vô định hình có kích thước khoảng 1/25 sợi tóc, được phủ một lớp phủ borosilicate màu đen bên ngoài. Viên gạch này rất xốp (tính theo thể tích thì chỉ có 10% là vật liệu, 90% là không khí), có độ dày, hình dáng, kích thước khác nhau tùy theo từng vị trí trên thân tàu (không có 2 viên nào giống nhau hoàn toàn), có độ giãn nở nhiệt rất thấp, chịu được thay đổi nhiệt độ nóng lạnh nhiều lần, chống được sốc nhiệt (hiện tượng rạn vỡ khi gặp nhiệt độ cao đột ngột), và tản nhiệt cực nhanh (sau khi bị nung nóng lên 1200 độ C, chỉ cần bỏ ra ngoài lò vài giây là có thể dùng tay trần cầm được viên gạch ở các mép trong khi phần giữa viên gạch vẫn còn nóng đỏ). Các viên gạch này có thể bị nung nóng lên hơn 1200 độ C rồi nhúng vào nước lạnh mà không bị hỏng. Trên mỗi viên gạch được đánh số để biết được vị trí của nó trên thân tàu.
Nhưng các viên gạch đen này không phải là viên chịu nhiệt tốt nhất trên tàu con thoi, mà là các viên RCC màu xám được gắn ở mép cánh, mũi tàu, đuôi thăng bằng dọc. RCC là gạch carbon-carbon gia cường, được sản xuất bằng một quá trình ngâm tẩm, hấp, nhiệt phân vải rayon với nhựa phenolic và cồn furfuryl phức tạp nhiều lần, sau đó được phủ một lớp silicon carbide để chống oxy hóa và ma sát. Gạch này được thiết kế để hoạt động tốt trong dải nhiệt độ rất rộng, từ -150 độ C đến 1650 độ C.
Các viên gạch này được gắn thủ công bằng keo đặc biệt lên một lớp lót, lớp lót này được dán bằng keo lên vỏ nhôm của tàu con thoi. Sau mỗi chuyến bay, tất cả các viên gạch được kiểm thử lại kỹ càng, các viên bị hỏng sẽ được bóc ra thay mới. Việc kiểm tra thay thế này được làm hoàn toàn thủ công và rất mất thời gian. Một thợ lành nghề trung bình mất 3 ngày công để thay được 1 viên.
Gạch bị hư hỏng sau chuyến bay:
Các kỹ thuật viên đang thay thế gạch:
Trung bình một tàu con thoi được lát tổng cộng hơn 24300 viên gạch, tổng thể tích gạch khoảng 32,8 m3, nặng khoảng 5 tấn.