在追求速度和高度方面，人类一直在不懈地努力着。而X-15高超音速飞机，由于采用火箭发动机，最大速度可达到6.72马赫，是迄今为止人类研制速度最快的有人驾驶飞机。
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X-15验证机于1959年6月8日首飞，从1959年9月17日服役直至1968年12月。X-15 高超音速研究项目是由 NASA 牵头，联合美国空军、海军和北美航空公司共同进行的。
在近十年的时间里，X-15 先后创造了 6.72 马赫和 108,000 米的速度与升限的世界记录，它的试验飞行几乎涉及了高超音速研究的所有领域，在 X-15 整个试验飞行过程中，研究人员根据其飞行数据总共撰写了 765 份有价值的研究报告。
X-15 机长 15.30 米，机高 3.53 米，翼展 6.79 米，采用中单翼设计，最初装备两台 XLR-11 火箭发动机（后改为 XLR-99）。X-15 机身表面覆盖有一层称作 Inconel X 的镍铬铁合金，可抵御高速飞行时产生的 1200 度高温。
▲X-15上的XLR-99发动机
由于火箭发动机燃料消耗量惊人，所以 X-15 必须由一架 B-52 载机带入空中。从载机上释放后，X-15 自身携带的燃料只能飞行 80～120 秒，因此余下来的 10 分钟左右只能是无动力滑翔。降落时，X-15 机身前部下方安装有常规机轮，机身后部则为两个着陆滑撬。
▲从B-50上释放的X-15
▲轰炸机挂载投放X-15，战斗机提供护航
1967年10月3日，威廉·J·奈特少校驾驶X-15A-2达到了M6.72（7272千米/小时）的速度，这是X-15试飞行达到的最高的速度，也是有史以来所有飞机达到的最快速度。
▲X-15验证机及其飞行员
之所以能达到这个速度，主要因为机翼下增加了两个副油箱，一个装液氧，另一个装氨，从而延长了火箭发动机的燃烧时间，增加了重量也限制了X-15A-2达到更大的速度。遗憾的是，在那次飞行中，冲压式喷气发动机的试验架融化了，奈特不得不迫降。
X-15验证机的飞行员，总共有12名飞行员驾驶过这种飞机，其中包括尼尔·阿姆斯壮和约瑟夫·恩格，图中只有6名。
▲试飞员进入X-15驾驶舱
1968年1月，X-15飞机研制计划取消，转入单项技术研究项目。X-15计划从开始制造到最后一次飞行经历了10年，总费用为3亿美元，加上最后为阿波罗宇宙飞行计划做的试验，这应该算是较为值得的研究机了。
1979年4月22日，经历15年的高超音速研究发动机计划终于寿终正寝了。但其丰富的超燃冲压发动机研究经验成了后来NASA航天飞机计划的基础。
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▲X-15内部结构图
X-15飞行员坐在一个弹射座椅上，最大弹射速度达4马赫（约4830公里/小时），最大弹射高度36580米。座椅在弹出后会展开翼面稳定姿态，等到适合的速度和高度时再张开主伞，让飞行员与座椅分离。
▲X-15座舱结构图
▲X-15弹射座椅
X-15的XLR99火箭发动机结构相对简单，活动部件很少，却是第一种具有节流阀的火箭发动机，而且能在飞行中重新启动。XLR99重408千克，长2.13米，其中喷管就占去了0.61米。
▲XLR-99-RM2火箭发动机
▲XLR-99火箭发动机
▲XLR-99火箭发动机
在X-15的机身内，7.62米长的燃料箱占去了15.24米机身长度的一半。
X-15采用常规的液压飞行控制系统（FCS）。由于X-15要在稀薄大气环境中飞行，此时气动操纵翼面已经无效，所以也配备了反推力系统（RCS），在机鼻和两侧翼尖都安装了两个喷射方向相反的火箭推进器。
此外，X-15还配备了增稳系统（SAS），能在飞行中自动控制操纵翼面，帮助飞行员维持飞行姿态。
X-15飞行和实验获得的数据被应用在了NASA的之后的载人航天计划中，为“阿波罗”和航天飞机任务做出了巨大贡献。尼尔·阿姆斯特朗认为该机是“史上最成功的研究飞机。”
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