設計
82米長的“雲霄塔”太空飛機能以更為低廉的費用將乘客送入太空根據目前的設計方案，“雲霄塔”在所有太空船中都算是龐然大物。“雲霄塔”長約84米，重約303噸。作為對比，國際空間站的主體架構應該是已建成的最大型太空船，它長約109米，重約408噸。“雲霄塔”的預計有效負載能力大約為11.3噸。不過，未來的設計目標是將“雲霄塔”的有效負載能力提高到16.5噸。
“雲霄塔”在降落後兩天內可以實現再次起飛，在其生命周期內可以完成大約200次飛行任務。根據設計方案，它最初只能搭載貨物。不過，隨著技術的成熟，“雲霄塔”經過較小幅度的改進後可以搭載大約30名乘客。一個耐壓乘客艙將被安裝於“雲霄塔”的貨艙位置上。
動力系統
“雲霄塔”的設計理念與美國宇航局的太空梭以及其他大多數太空飛機有所不同，它將不再需要助推火箭。相反，作為一種單級入軌太空飛行器，“雲霄塔”採用了一種獨特的噴氣/火箭混合發動機“佩刀”。目前，“佩刀”噴氣/火箭混合發動機正在由英國噴氣發動機公司研發。
“佩刀”噴氣/火箭混合發動機通過燃燒氫氣和氧氣產生推進力。在“雲霄塔”飛行的最初階段，它的工作原理就像是噴氣機，從大氣中吸入氧氣助燃，直到達到26千米的高度和5馬赫的速度。接下來，“佩刀”發動機又轉變成更加傳統的火箭模式，即消耗隨機攜帶的氫氣和氧氣，完成餘下的旅程，直到最後進入軌道。
在“佩刀”吸收大氣氧氣階段，發動機節省了由“雲霄塔”所攜帶的大量液態氧，從而減小了“雲霄塔”負擔，充分降低了成本，同時也提高了“雲霄塔”的有效負載能力。
飛行狀態
“雲霄塔”外形與普通飛機類似，機身上沒有常見的發動機，靠兩個內置新型發動機驅動，飛行速度五倍於音速。發動機運轉後，會吸收空氣，然後把它降溫、壓縮，與氫一起燃燒，產生推力，讓太空梭上升到距地面約3萬米的大氣層外。接著，液態氫和少量液態氧燃料產生的力量會幫助飛機進入太空中的預定軌道。“雲霄塔”每次的飛行成本約為630萬英鎊（945萬美元）。當前，發射一次火箭的成本約為1.4億美元。
在重返大氣層(發生在距地面90至60公里的高度)時，“雲霄塔”太空飛機通過一層層的反射箔，將熱量釋放出去，同時阻止熾熱氣體進入機體內部。
發射費用
這種飛機每次飛行的成本約為630萬英鎊(約合6600萬人民幣)，遠低於使用火箭將乘客送入太空的9700萬英鎊(約合10.19億人民幣)的費用。噴氣發動機公司聯合創始人、現任技術總監理察·瓦威爾(RichardVarvill)在接受《工程師》雜誌採訪時說：“實現太空之旅的夢想耗資巨大，但是，沒有那一條物理定律說必須以某種方式實現這一夢想。我們必須證明哪個是可行的。”
一旦進入地球軌道，“雲霄塔”太空飛機將利用電腦系統實現對推進和飛行高度的控制。開發人員表示，它有一天或可取代美國太空梭，將重達12噸的貨物和太空人送入國際空間站。“雲霄塔”太空飛機創新性發動機系統利用推進劑到達地球大氣邊緣，接著轉而通過火箭動力到達軌道。
面臨問題
“雲霄塔”的研發得到了許多私營資金的關注和支持。不過，在2020年真正開始實現商業運營之前，“雲霄塔”還將面臨許多考驗，比如許多關鍵技術的突破，其中最重要的一項關鍵技術測試即將於2011年6月份舉行。私營資金將視“雲霄塔”的測試進展狀況而決定投資規模。
6月份，總部位於牛津郡的英國噴氣發動機公司將測試其革命性的噴氣/火箭混合發動機組合。投資者目前的投資意向為3.5億美元，如果測試順序，還將有可能另外再投資3.5億美元。
關鍵測試
被高速吸進“佩刀”發動機內部的大氣肯定極端熾熱。為了能夠在吸氣飛行階段提高發動機的效率，就必須讓吸入的空氣充分降溫，直至降到零下150攝氏度，然後再進行壓縮，再與氫氣發生反應。這一過程就是6月份即將進行測試的過程。工程師已經研製出一個新型的“預冷卻”系統來完成這項工作。6月份測試的關鍵就是看該系統能否通過首次考驗。
如果“預冷卻”系統能夠工作，投資者將再投資3.5億美元，以幫助“雲霄塔”項目再上台階。朗斯塔夫表示，下一階段的工作可能就是完成太空飛機的整體設計，到2014年全面完成發動機測試工作。
如果6月份的測試一切順利，那么“雲霄塔”有望到2016年時開始亞軌道試飛，到2018年實現軌道試飛。
