貝爾飛機公司製造的 3 架 X-1 機長 9.45 米，機高 3.35 米，翼展 8.53 米，其機身形狀與 12.7 毫米機槍子彈極其相似，這樣可在超音速飛行時保持機體的穩定。X-1 的機翼為平直翼，翼面厚度很小。XLR-11 火箭發動機為其提供動力，其燃料為液氧與酒精和水的混合物。X-1-1、X-1-2 於 1945 年相繼出廠開始了試驗飛行，與此同時 NACA（美國國家航空諮詢委員會，美國國家航空航天局 NASA 的前身）也加入了 X-1 項目的研製工作。
1947 年 10 月 14 日，試飛員查理斯.耶格爾駕駛 X-1-1 在 43,000 英尺的高空飛出了 1.06 馬赫的高速，從而邁出了人類超音速飛行的第一步。不久，X-1-2 在飛行試驗中速度也超過了音速。1950 年 5 月 12 日，X-1-1 在耶格爾的駕駛下完成了最後一次試驗光榮退休了。隨後，X-1-2 也停止了飛行開始進行改造。NACA 的工程師們為 X-1-2 設計了新的機翼和新型的渦輪泵燃油系統，另外還將試飛員從側面艙門進入駕駛艙的設計改為向上開啟的座艙蓋，這樣 X-1-2 就成為了 X-1E。X-1E 是用來驗證薄翼氣動特性的，它是第一架採用 4% 機翼厚度飛行成功的飛機。另外還有必要提一下 X-1-3，由於其燃料供給系統進行了改進，所以其理論最高速度可以達到 2.4 馬赫，遠遠超過了前兩者。但這架 X-1-3 運氣不太好，在一次試飛中由於燃料泄漏事故和載機 B-50 一起在空中炸成了碎片。X-1 總共試驗飛行了 157 次，最大飛行速度達到 1.45 馬赫，最大飛行高度 21,000 米。
貝爾飛機公司之後又建造了四架經過改進的 X-1，其中 X-1A 進行動力穩定試驗，X-1B 進行空中載荷研究，X-1C 搭載機炮進行武器測試（實體模型階段被取消），X-1D 則進行傳熱研究。X-1D 和 X-1A 先後在試驗過程中爆炸墜毀，事後調查發現和 X-1-3 一樣都是因為液氧油箱中皮革墊圈引起的，所以隨後 X-1B 和 X-2 機體上的皮革墊圈全部被除去。多次馬赫 2 的飛行試驗後，X-1B 在 1957 年被改裝用來進行反應控制系統（RCS，Reaction Control System）的試驗。它的翼尖上被裝上了數枚過氧化氫火箭，當動態壓力對於常規空氣動力控制過小的時候，其後機身和機尾就會提供控制，這些成果為隨後 X-15 的發展提供了寶貴的經驗。
相關資料:
英文字母 X 是“Experimental”這個單詞的縮寫，即“試驗的”之意，同時也蘊涵著“未知的”深層含義。在飛行器設計領域，未知的技術障礙與難題比比皆是，即使是通過風洞、模擬器和計算機也只能構建出一個理想狀態下的模型而已，所以必須研製出專門用途的試驗機去探索那些未知領域。
為了探索航空航天領域眾多的未知領域，美國人開始了 X 系列試驗飛行器的研究工作。1945 年初，世界上第一架火箭動力試驗機 XS-1（後來命名為 X-1）在美國軍方的資助下首飛成功。這之後，X-3、X-4、X-5 等一大批試驗飛行器相繼飛上了藍天。在隨後近三十年的發展過程中，以 X 冠名的試驗飛行器幾乎每年都要研製一種，其研製速度也快得驚人，這段時間因而也成為了 X 系列試驗飛行器發展的黃金時期。
越南戰場上的節節失敗和蘇聯全球範圍內的戰略緊逼，讓美國開始進入戰略調整階段。在這種大環境下 X 系列試驗飛行器的研製計畫也陷入了停頓，從 1971 年至 1983 年美國沒有進行任何一種 X 型試驗機的研製工作。
強硬的里根總統上台後，沉寂了多年的 X 系列試驗飛行器計畫終於迎來了轉機，1984 年 X-29A 前掠翼試驗機的首飛成功重新拉響了美國向未知航空航天領域前進的號角。僅在上個世紀九十年代的十年間，就先後有 14 種 X 型試驗飛行器投入研製，X 系列試驗飛行器計畫的第二個黃金髮展時期來到了。
美國國家航天局的經典驗證機
驗證機：是航天科研部門為了特殊目的專門設計的飛機，這些飛機可能是為了研究某一種外形的飛行性能，也可能是為了試驗某一種發動機或武器系統的性能。
美國航空航天局：簡稱NASA，是美國最重要的飛行器研究中心。
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| 1952年首飛 | ||
| 人類歷史上首次超音速飛行 | 以火箭發動機為動力的飛機 | 一種大量使用鈦合金的飛機 |
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| 1951年首飛 | ||
| 驗證半無尾翼超音速飛行的可行性 | 美國第一種後掠翼布局的飛機 | 第一種前掠翼氣動布局的飛機 |
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| 1990 年10 月11 日首飛 | 無實體飛行實驗記錄 | 無實體飛行實驗記錄 |
| 專為EF-2000做技術驗證的型號 | 無人空天飛機，已失敗 | 低成本航天運載器，已失敗 |
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| 無實體飛行記錄 | 無實體飛行實驗記錄 | |
| 遙控無尾高速驗證機，已失敗 | 無人空天戰鬥機 | 國際空間站的太空人緊急救生船 |
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| 首飛時間不詳 | 1967年10月首飛 | |
| 航天機動飛行器項目原型機 | 6.7倍音速的高超音速飛機 | 以驗證無人作戰飛機的可能性 |
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| 1965年10月首飛 | ||
| 對蘇聯核打擊的超音速轟炸機 |
