發展超高音速飛機存在著許多難度很大的技術問題。最突出最關鍵的技術是需要研製一種混合式發動機，叫作“空氣渦輪衝壓式噴氣發動機”。這種發動機必須具備下列性能：以低速飛行時，它用渦輪將空氣壓入燃燒室與燃料混合，以較高速度飛行時，強大的超音速氣流本身就能充當空氣壓縮機；最後，當航速達到16馬赫時，用火箭發動機的推力把它加速到25馬赫，使飛機達到進入軌道所必需的速度。發動機還需要一種高速燃燒的燃料，也需要使用非常精確的方法來控制超音速氣流。目前，美國的加利福尼亞州萨克拉门托市喷气发动机通用公司正在研制这种性能先进的飞机发动机。