1 lutego 2003, podczas powrotu z przestrzeni kosmicznej, prom uległ zniszczeniu w wyniku uszkodzenia osłony termicznej na krawędzi natarcia lewego skrzydła. Uszkodzenie osłony nastąpiło w czasie wznoszenia po starcie, za sprawą fragmentu pianki osłaniającej zbiornik zewnętrzny wahadłowca, który oderwał się od zbiornika i uderzył w skrzydło orbitera powodując dziurę o średnicy ok. 25 cm, dzięki czemu w trakcie przelotu przez termosferę gorące gazy mogły dostać się do środka. W trakcie wejścia w atmosferę w ostatnich minutach misji, okazało się, że uszkodzenie było poważne – w katastrofie zginęła cała załoga – 7 astronautów. Do katastrofy doszło na 16 minut przed planowanym lądowaniem. Spowodowało to zawieszenie dalszych lotów wahadłowców NASA aż do startu promu Discovery 26 lipca 2005. Ilan Ramon został pochowany jako pierwszy z załogi Columbii. 10 lutego 2003 r. trumna z jego szczątkami dotarła do Tel Awiwu, gdzie astronautę pożegnano z należnymi honorami. Pogrzeb odbył się następnego dnia w bliżej nieokreślonym miejscu.