在一體化設想中，最龐大的是要使進氣道與排氣噴管的多少形狀，能隨飛翔速率的竄改而竄改，以便調度進宇量，使發動機在低速時能產生額定推力，而在高速時又可降落耗油量，還要包管進氣道有充足的剛度和耐高溫機能，以使它在返回再入大氣層的過程中，能接受住高速氣流和藹動力熱的感化，如許纔不致產生較著變形，纔可多次反覆利用。

空天飛機能自在來回於六合之間，凡是航天飛機無能的事，它幾近都能勝任。它能夠把大的衛星送上天球軌道，一次投放多顆衛星更是它的特長活兒；它能對在軌道上運轉的衛星停止維修或回收，當然也能夠對敵國的衛星實施粉碎，乃至收為己有；它能向空間站運送或接回宇航員和各種物質；更首要的是它還能履行各種諸如反對、窺伺和轟炸等軍事任務，成為頗具能力的空天兵器。

1986年，美國提出研製代號為x－30的完整反覆利用的單級程度起陣的“國度航空航天飛機”，其特性是采取組合式超音速燃燒衝壓噴氣發動機。英國提出了一種名叫“霍托爾”（或譯“霍托克”，意為“程度起落航空航天飛機”）的單級程度起降空天飛機，其特性是采取一種全新的氛圍液化循環發動機。90年代，他們又提出了一個技術風險小，開辟用度低的新計劃。德國則提出兩級程度起降空天飛機“桑格爾”，第一級實際上相稱於一架超音速運輸機，第二級是以火箭發動機為動力的有翼飛翔器。兩級都能彆離程度著陸。法國和日本也提出過本身的空天飛機假想。

美國空軍的x－37b空天飛機原型機“軌道實驗飛翔器1號”將於2010年4月上演處女航。

空天飛機技術難度大，所需投資多，研製週期長，以是將來進入全尺寸樣機研製，必將也會象空間站那樣采納國際合作的體例。

但是，顛末幾年的研討闡發，科學家們發規，疇昔的估計過於悲觀。實際上。上述三條路子知易而行難。需求處理的關頭技術難度決非短時候內能衝破，這些關頭技術有：

生長空天飛機的首要目標是想降落空天之間的運輸用度。其路子歸納起來首要有三條：一是充分操縱大氣層中的氧，以減少飛翔器照顧的氧化劑，從而減輕騰飛重量；二是全部飛翔器全數反覆利用，除耗損推動劑外不丟棄任何部件；三是程度騰飛，程度降落，簡化騰飛（發射）和降落（返回）所需的園地設施和操縱法度，減少維修用度。

機頭與機翼等溫度最高的部位，要求采取碳複合質料，這類複合質料大要有碳化矽塗層，重量輕，耐高溫機能好。彆的，還需求研討金屬基複合質料，比方碳化矽纖維加強的鈦複合質料等。這類質料應當兼有碳化矽的耐高溫機能，又具有鈦合金的高強度特性。