跨大氣層飛行器是一種可以在大氣層中飛行并進入地球的飛行器航天飛機是一種跨大氣層飛行器。隨著科技的發展，跨大氣層飛行器的種類會越來越多。

未來可能出現的空天飛機，可以在地面水平起飛，加速進入地球軌道，完成任務后安全再入并水平著陸，是一種新型的跨洋飛行器。

跨大氣層飛行器

20世紀80年代末，美國、日本、英國、法國和德國都進行過空天飛機等跨大氣層飛行的研究和實驗，但這些計劃都因技術難度大而相繼放棄。近年來，美國和歐洲都把重點放在了簡單空間返回飛行器的研究上。這是一個小型的空間返回運輸系統，主要任務是將空間載荷或人送回地面。這種跨洋飛行器體積小，一般沒有動力裝置，研制和運行成本低，可以滿足從軌道返回的需要對于處理一些突發事件非常有用，尤其是宇航員生病需要返回地球治療的時候。當然，跨大氣層飛機最重要的目標仍然是發展大型化、可靈活使用、真正可重復使用的航天飛機。

60年代初，美國空軍將領對空天飛機的性能提出了一些要求，有關機構開始對空天飛機進行探索性試驗，當時稱之為“跨大氣層飛行器”x發展于60年代-15、X-23和X-24等，為后來空天飛機的發展奠定了重要基礎。由于當時的技術、經濟條件相差太遠，應用需求不明確，就半途而廢了。

x由美國宇航局開發-33飛行器

X-37是美國研制的助推火箭發射或飛機發射、能夠進入地球軌道并高速飛行的無人駕駛航天飛機。因為它沒有駕駛艙通過遙控 導航，比飛船小很多，非常符合空天飛機輕便靈活的要求。它長約9米、翼展4.57米、可運載約2噸貨物，按設計可在近地軌道上以每小時2.五萬公里的高速飛行。相比之下，傳統的宇宙飛船重量超過90噸，長37米。

X-37計劃與X-33有一定關聯。X-33雖然失敗了，但它的重復發射設計在太空運輸中有很大的商業價值1996年，美國宇航局提出了未來-X計劃。該計劃分為兩個子計劃，其中較小的一個“探險者”，就是X-37計劃。這是因為X-該計劃于1994年凍結，影響了幾項關鍵技術的研究進度。為了讓幾家致力于太空運輸的研究機構繼續將他們的實驗結果送入太空進行高超音速飛行驗證，從1998年底到1999年7月，波音公司與美國宇航局簽署了一項為期四年的合作協議，建造一系列驗證機中的第一臺。

依照計劃，X-37將是第一個具有同時在地球軌道飛行和重返大氣層能力的飛行器，機上的自動操作系統將由美國宇航局專用“降低進入太空的負載成本”在世界上扮演重要角色。在原計劃中，X-37可以由航天飛機運載到太空，但有報道稱航天飛機是用來運載x的-進入太空不經濟后，將改為“三角洲4”或者類似的火箭負責這個任務。在太空中，X-37可以用自己的火箭發動機推進，可以得到25倍音速，直到重新進入大氣層，x-有21天時間在太空進行相關實驗，然后返回地球，在傳統跑道著陸。

2010年4月22日19時52分，美國研制的第一架人類太空戰斗機X-37B成功發射到太空，“阿特拉斯5號”火箭執行了發射任務。X-37B在戰時，它能夠對敵方衛星和其他航天器實施軍事行動，包括控制捕獲和摧毀敵方航天器，對敵國進行軍事偵察等等。

X-37B發射后進入地球軌道，遨游太空，具體在太空停留時間尚未確定，x-37B設計用于執行長達270天的太空任務。太空旅行后，x-37B將進入自動駕駛模式并返回地球，最終降落在愛德華茲空軍基地，——，這是加州范登堡空軍基地的一個備份基地。

X-37B空天飛機的尺寸只有美國航天飛機的四分之一左右，長度約為8.8米，翼展約4.6米，起飛重量超過5噸。專家分析稱，X-37B空天飛機是1982年的“哥倫比亞號”航天飛機爆炸后最受期待的航天發射之一，美國政府在過去20年里投入了數億美元進行研發。雖然X-37B它只是一艘小型飛船，但卻是美軍最高軍事機密之一。