X-37B空天战斗机的设备结构

X-37B由波音公司旗下“幻影工厂”制造，重大约5吨，长8.8米，高2.9米，翼展为4.6米，尾部有两扇竖尾翼，外形酷似跑车，大小是航天飞机的1/4。 起飞重量超过5吨。

X-37B的长度大约为29英尺，约为8.8米，宽9.5英尺，即2.9米，翼展大约15英尺，即4.6米，长度接近一辆加长型的劳斯莱斯幻影加长版，因此X-37B的体积比一般的轨道卫星要大，但又小于航天飞机，由于其发射方式也使用了火箭，因此X-37B应该被列为迷你航天飞机，而不是空天飞机，毕竟X-37B无法实现水平起飞。 X-37B的内置货舱能够转载货物、机械臂，那么X-37B在轨验证航天器的导航控制技术、热防护材料、发动机技术、空间对接以及载人能力等就是“隐性”任务，美军可以根据X-37B不同阶段来制定各种分级任务。

X-37B的体积虽小，但功能齐全，有一个与航天飞机相似的背部载荷舱，尺寸与皮卡车的后货箱相当，这是X-37B的一个显著的亮点，载荷能力为大约在2吨左右，内置货舱可以搭载小型机械臂，抵达轨道后可展开轨道作业，如抓取敌方在轨卫星、破坏航天器、释放小型载荷等等。为了满足X-37B的在轨能源需求，其还携带了太阳能电池板，可提供不间断的电力供应。 尽管X-37B属于低轨道航天器，其直接的太空作战能力有限，但军事专家认为，X-37B可搭载导弹、激光发射器等先进武器实施远程精确打击，其作战潜力不可低估。

X-37B升空后可迅速到达全球任何目标的“上空”，利用自身携带的武器对敌国卫星和其他航天器采取控制、捕猎和摧毁等攻击，甚至向敌国地面目标发起攻击。由此可见，X-37B完全有可能成为“轨道轰炸机”。 截止2014年，美军的航天侦察能力主要由国家侦察局负责，但存在作战响应慢、费用昂贵等不足，因此美国国防部决定发展空天飞机以弥补美军航天侦察能力的不足。

X-37B能够搭载多种侦察设备，在高空对海陆空目标及外太空目标进行侦察，并将侦察信息实时传递给作战单位。如果这种无人空天飞机可靠的话，可以促使美军快速大量部署低轨道侦察卫星。