Das erste Exemplar der neuen Variante der Ariane 5 Rakete, Ariane-5ECA, startete am 11.12.2002 vom Raumfahrtzentrum Kourou. Angesichts des weiter gestiegenen Gewichts typischer Kommunikationssatelliten hatten die ESA Mitgliedsstaaten ein Programm zur Leistungssteigerung der Ariane aufgelegt. Im ersten Schritt wurde das kryogene HM-​7 B Triebwerk der Ariane 4 für die Endstufe der Ariane 5 adaptiert. Das bisherige „Vulcain“ Triebwerk in der Erststufe wich dem deutlich weiterentwickelten „Vulcain 2“. Und die Treibstoffmenge der Booster konnte gesteigert werden, während gleichzeitig ihre Leermasse sank. Die meisten der Änderungen wurden als eher unkritisch angesehen. Mit Ausnahme des neuen Erststufentriebwerks waren die Modifikationen eher evolutionär als revolutionär. Und das „Vulcain 2“ Triebwerk war sehr gründlich prüfstanderprobt worden. Daher sah man dem Jungfernflug der „10 Tonnen Ariane“ optimistisch entgegen und konnte auch problemlos zwei Kunden für den Start gewinnen. Die Eutelsat buchte ihren neuen Hochleistungssatelliten Hotbird 7 für die Mission V157. Und Frankreich nutzte die Gelegenheit, günstig den experimentellen Kommunikationssatelliten STENTOR starten zu lassen. 1.960 kg Ballast vervollständigten die Nutzlast der Ariane, als diese am 11.12.2002 nach mehreren Terminverschiebungen und einem „heißen Startabbruch“ am 28.11.2002 von Kourou abhob. Zwar schien der Aufstieg zunächst normal zu verlaufen, doch zeigten die Telemetrie– und Radardaten schon bald, daß die Rakete tatsächlich zu langsam aufstieg. Offenbar brachte das neue Haupttriebwerk nicht den vollen Schub. Als die Rakete zur Erde zurückzustürzen begann, wurde sie in 69 km Höhe 800 km vor der Küste gesprengt — nachdem zuvor noch die Booster abgetrennt worden waren (da diesmal ohnehin eine Inspektion der Booster geplant gewesen war, konnten diese nach ihrer Fallschirmlandung aus dem Atlantik geborgen, von einem bereitstehenden Schiff aufgenommen und nach Port Pariacabo zurückgebracht werden). Für alle Beteiligten bedeutete der Fehlstart einen herben Verlust. Die Eutelsat wollte mit Hotbird 7 den alternden Hotbird 3 auf der Position 13° Ost ersetzen. Der von Astrium auf Basis der Eurostar 2000+ gebaute Satellit hatte 40 Ku-​Band Transponder an Bord, die mit der doppelten Sendeleistung der bisherigen Satelliten Europa, Nordafrika und den Mittleren Osten mit TV– und Rundfunkprogrammen zum Direktempfang versorgen sollten. Der Verlust des Satelliten brachte nun die gesamten Ausbaupläne durcheinander und schwächte zudem die Wettbewerbsposition. Bedauerlich war auch der Verlust von STENTOR. Der Satellite de Télécommunications pour Expérimenter les Nouvelles Technologies en Orbite war ein Gemeinschaftsprojekt von CNES, France Telecom und DGA. Technisch handelte es sich um eine Kreuzung aus Alcatel Space Spacebus-​3000B3  Bus und Astrium Eurostar-​3000  Avionik. 6 Ku-​Band und 1 EHF-​Transponder waren für vielfältige Kommunikationsexperimente vorgesehen. Technologisch interessant war u.a. auch der Einsatz von „elektrischen“ Triebwerken (jeweils zwei PPS-​1350  von der französischen SNECMA und zwei SPT-​100  des russischen Konstruktionsbüros Fakel). Den härtesten Rückschlag erlitt aber Arianespace. Im Vertrauen auf die problemlose Ariane-​5ECA Einführung hatte man den Bau des Ariane-5G Modells auslaufen lassen. Jetzt waren nur noch wenige Exemplare der Rakete verfügbar, während sich gleichzeitig abzeichnete, daß das „Vulcain 2“ umfangreich modifiziert und neu flugqualifiziert werden mußte. Wie die Untersuchung des Unfalls ergab, waren gleich zwei Umstände beim Entwurf des Triebwerks nicht ausreichend berücksichtigt worden. Die Röhrchenstruktur zur Kühlung der Triebwerksdüse war höheren thermischen Belastungen als kalkuliert ausgesetzt (was bei V157 zur Rißbildung und schließlich wohl sogar dem Durchbrennen der Düse geführt hatte). Außerdem beulte die Düse aufgrund mangelnder mechanischer Steifigkeit ihres oberen Teils im Vakuum axial aus, was eine weitere unerwartete Belastung bedeutete. Nun mußte die Düse strukturell verstärkt und besser gegen die thermischen Belastungen geschützt werden. Die Erhöhung des Wasserstoffdurchsatzes in den Kühlröhrchen verbesserte zukünftig die Wärmeabfuhr und eine keramische Schutzschicht auf der Innenseite der Düse bot einen zusätzlichen Schutz. Die Ariane Startrate sackte unterdessen drastisch ab, jedoch ohne daß die Wettbewerber nennenswert davon profitieren konnten. Ein eilig eingeleitetes Notprogramm führte dazu, daß einige der im Bau befindlichen Ariane-​5ECA wieder mit dem alten Triebwerk ausgerüstet wurden. Sechs der zehn Ariane-​5ECA Orders wurden in Bestellungen modernisierter Ariane-​5G Versionen umgewandelt. Erst im Februar 2005 konnte der geglückte Start einer überarbeiteten Ariane-​5ECA die Zukunft des Programms retten. Die hohen Kosten für das Re-​Qualifizierungsprogramm trugen aber maßgeblich zur Einstellung der Ariane-​5ECB Entwicklung bei, was langfristig das Ende des Ariane 5 Programms besiegelte. Denn die Ariane 5 erhielt so nie eine moderne wiederzündbare Oberstufe. Anfang des 21. Jahrhunderts geriet man so immer mehr ins Hintertreffen gegenüber neuen Wettbewerbern, namentlich dem Newcomer SpaceX, und suchte den Ausweg in der Entwicklung eines neuen Raketenmodells, der Ariane 6.