Raketen SN10 lyfte sent på onsdagskvällen, svensk tid, utan problem från basen i Boca Chica i södra Texas. Raketen är den tredje som skjuts upp, efter två snarlika försök i februari och i december i fjol.
I luften, dryg en mil upp i atmosfären, stängde raketen planenligt ner sina motorer och genomförde en rad lyckade tester i ett horisontellt läge, precis som vid försöket för en månad sedan.
SN10, en prototyp av den raket Space X hoppas kunna flyga till Mars, såg sedan ut att landa bra. Men några minuter efter att ha nått marken exploderade den obemannade raketen, som i olyckan åter kastades upp i luften innan den kraschade i ett eldhav.
"Starship SN10 landade i ett stycke!", skrev Space X vd Elon Musk med glimten i ögat på Twitter.
I ett senare inlägg skriver han att Space X gör stora framgångar och att det verkliga resultatet av företagets "succé" kommer att visa sig i framtiden.
Inga personskador har rapporterats efter explosionen.