这架神秘的太空飞机可以说是一种科技测试平台，X-37B的制造商波音公司表示，按照设计，它能够在低地球轨道上运行，即地面上方177公里和800公里之间(相较而言，国际空间站的运行轨道大约为地面上方350公里)。它还能像NASA过去的航天飞机那样返回并着陆地球。
X-37B的具体任务一直是个谜。不过，NASA曾透露飞机上载有一项与太阳帆有关的材料实验。太阳帆技术被称为LightSail，其推进系统使用了来自太阳的光子压力。
九颗CubeSat纳米卫星也随着X-37B进入了轨道上。
X-37B是无人飞机，可自动化操作以及重复使用。它长8.8米，约是NASA航天飞机的四分之一。另一架设计一模一样的X-37B于去年返回地面，实现了约675天的最长飞行时间。
去年国防部前所未有地披露了X-37B使命的一些细节。空军发言人克里斯-霍伊尔上校(Chris Hoyler)表示，X-37B上存在一个实验性质的推进系统，此外飞机上也安置了一些先进材料，以利于NASA研究空间环境中各种材料的耐久性。
他补充道，“无法详细说明”X-37B的任务，但它将加强“可重复使用的太空工具的研制”。
还有媒体透露了更多的细节，如“霍尔推力器(Hall Thruster)电力推进测试”，旨在提高“先进极高频”(AEHF)军用通信卫星的性能。
AEHF卫星的霍尔推进器利用电力和氙产生让卫星移动的推进力。使用电力推进的好处是氙燃料的重量远轻于传统的肼。这种技术有助于科研团队开发更精确的卫星控制技术。
然而，专家声称，提升推进器性能可能只是X-37B任务的一小部分。
X-37B还可能用于测试增强美国间谍能力的技术。
美国科学家联合会的保密专家史蒂文-阿弗特古德(Steven Aftergood)表示，美国政府对敏感信息的渴求如同无底洞一般。 美国的智能卫星虽然很强大，但也存在局限性，最显著的是轨道参数所造成的限制。可以想象，间谍飞机将为高空侦察带来更多新功能。
