瞬间即逝的“黑雨燕”
美国空军正在启动—个飞行速度在6倍声速以上的“黑雨燕”高超声速验证机计划，作为未来攻击和侦察飞行器。这种“极速”飞行器能携带约54吨炸弹或巡航导弹，从美国本土的军用跑道上起飞，飞人大气层外的近地轨道之后，能在2小时内抵达2万千米以外的地区并投射武器，最后自主地在跑道上降落。如果“黑雨燕”能够取得成功，它将是世界上第一种完全依靠自身动力，完成起飞、超声速飞行和降落的全过程的飞行器，从而将被认为是自喷气式飞机诞生以来最大的技术突破。
美国还在研制一种在大气层上面“跳跃”飞行的超声速飞行器方案，称为“超翱翔”。当它作为轰炸机使用时，可在2小时内将武器投入到地球表面上的任一地点，美国空军希望将它发展成为一种能到达全球的攻击飞行器。
“超翱翔”的飞行速度可达到10倍声速，可以载运45吨的武器，任务半径可超过10000千米，不仅可以投放穿透性很强的高爆破武器，也可投放动能能量武器。由于它有很快的速度，很高的高度和远距的机动性，从而有很强的生存能力。
空中剪刀
美国诺斯罗普·格鲁门公司正在为美国国防部研制—种“斜置机翼”（OFW）飞机，这是一种革命性的超声速飞行器，是世界上第一种超声速飞翼飞机。
这种飞机的长长机翼相对气流的角度（后掠角）可以根据不同的飞行速度转动，在低速飞行时，机翼转动到零后掠角，整个飞机就是—个无后掠直机翼飞机，可以充分发挥大展弦比直机翼的低逮性能，当在超声速飞行时，机翼转动到与飞行速度需要的后掠角，这时机翼与机身形成剪刀状，也称飞剪式机翼，充分发挥后掠机翼的高速性能。
初步试验飞行表明这种飞机在各种飞行状态都有升力大、阻力小，稳定性与操纵性也要比一般的后掠机翼与三角翼飞机的好。从理论上讲，“斜置机翼”可以将飞机各个方面的性能提升至最高：起飞或降落、高空或低空、超声速或亚声速。
斜置机翼概念最早出现在20世纪40年代末，到70年代美国就研制出了AD-1斜机翼研究机，并进行了广泛的试验。试验显示了飞机在高速飞行时，可以明显提高速度和航程，但同时也暴露出一些问题。而现在美国研制这种斜置机翼飞机就是希望能够满足高速、长航时任务的需求，包括能够执行战术情报／监视／侦察（ISR）和轰炸任务。
例如，要求这种飞机能够在18000米高空、携载1800千克的载荷，持续飞行15小时，不加油的航程达4600千米，在作为轰炸机最大速度能达到声速的2倍，能带6800千克的炸弹。
这种“斜置机翼”的全尺寸飞机的首飞预计于2010年或2011年进行。
永不疲倦的“秃鹰”
美国正在启动一种能在同温层上空漂浮5年，能随时派送到达所需要地区进行监视的超长航时的“秃鹰”无人机，这种无人机将完全改变现在人们对飞机的传统观念，并将打破人类航空目前飞行时间最长、飞行距离最长的多项纪录。现在美国“全球鹰”无人机能够不停地飞行40小时，用氢作燃料的“航空观察者”无人机的目标是—个星期，现在正在研制的一些设计的目标最多也只是几个月。
“秃鹰”的设计目标是，飞行5年，能携带450千克的任务载荷，5千瓦的电源（可能会使用燃料电池或太阳能）和足够的巡航速度，能抵御在20000米～30000米高空可能遇到的风力，不会偏离预定的航线。
美国极光飞行科学公司为这种新理念设计了一种称为“奥德修斯”的太阳能飞行器方案。“奥德修斯”翼展为150米，但是整个飞行器由三段独立的铰接的模块组成，每一段飞行器的翼展为50米，重量为1350千克，每一模块的机翼将分别起飞独自飞向预定的高空的对接点，与其他两个模块对接以后执行飞行任务。这种模块式飞行器分别起飞的最大好处是大大降低了大展弦比机翼在途中被破坏的风险。
如果在任务飞行中有—个模块的机翼出现了故障，这一段机翼就可以脱离飞行器单独返回基地进行修理，即使整个飞行器没有明显故障，极光公司也打算在飞行1～2年以后，轮流让每段模块脱离主飞行器返回基地进行常规维护，期间用新的模块对接后继续维持飞行任务。
还有一个创新是，三段铰接的机翼是可以折叠的，在白天，机翼随着阳光的角度转换为一种z字形机翼，这在北极冬季的最极端的环境下，尤为有用。在晚上机翼又可以伸展回大展弦比的平直机翼，以最小的阻力形态飞行，尽可能地节省能源消耗，一直到日出。
空中变形飞机长期以来，人类一直没有停止设计像鸟翼一样能在空中随着飞行的需要变化外型的飞机，现在美国设计人员已经在这方面有了突破性进展，开始设计出几种“变体”飞机，可以在飞行中改变飞机的外形，如机翼后掠角、机翼翼展、弯度和面积，在执行不同任务或在不同飞行状态时保持飞机性能在最佳状态。变体飞机主要采用了一种具有形状记忆功能新材料，它们可以在不同温度时变为不同的形状。
这种飞行器除了可以大大增强飞机的机动性外，还大大减少了传统飞机的操纵面，通过机翼外形的调整，就可以替代操纵面的作用。
这种飞行器最关键的技术是要使机翼在飞行中能陕速地改变外形，变体过程必须在—分钟之内。
在已经提出的方案中，美国洛克希德·马丁公司和新—代航空技术公司已经在进行飞行试验的方案最为引人注目。
洛克希德·马丁公司提出的是一种机翼在飞行中可折叠的设计。在这个设计中，飞机低速飞行时，机翼展开像一架大展弦比的飞机；飞机高速飞行时，机翼就可以对着机身折叠，像—架高速的三角翼飞机。
新—代航空技术公司的研究是—种“柔性蒙皮”变形机翼，机翼可以在飞行中变长、变大，改变机翼的面积和平面外形，使飞机的I生能达到最优。
新一代航空技术公司已经制造了两架无人机，采用铰接结构和柔性蒙皮能使机翼面积改变40％、翼展改变73％、展弦比改变177％，而且机翼面积和后掠角可以分别改变，以获得不同飞行时段的最优构型。
在多次飞行变形试验中，无人机在保持姿态与航向以及转弯过程中进行各种机翼变形。从一种构型变形为另一种构型仅需10秒钟。
袖珍微型武器武器专家预计，随着纳米技术的飞跃发展，5年内第一批由微型武器组成的“微型军”将诞生并服役，10年内可望大规模部署，届时未来战争将可能由数不清的、具有各种功能的袖珍武器称雄天下。
“间谍草”是一种看似像小草的微型探测器，其内装有敏感的超微电子侦察仪器、照相机和感应器，可侦测出百米以外的坦克、车辆等出动时产生的震动和声音，能自动定位、定向和进行移动，绕过各种障碍物。
正在研制的如苍蝇般大小的微型飞行器既可由飞机、火炮和步兵武器投放，也可由人工放置在敌人信息系统和武器系统附近，大批机器“苍蝇”可在某地区形成高效侦察监视网，大大提高战场信息获取量，如再在它上面装上某种极小的弹头，“苍蝇”会变成“蜇人的马蜂”。
例如德国已制造出一架只有黄蜂大小的直升机，重量不到0.5克，其发动机只有削尖了的铅笔尖大，但转速可达每分钟10万次。这种微型间谍飞行器能够在建筑物中飞行，探测是否有“敌隋”，也可能停留在正在开会的窗户玻璃上，把会议的发言和照片发送给操作人员。
这些微型攻击机器人形状各异、大小不等，大的像鞋盒，小的则如硬币，可执行排雷、攻击破坏敌方电子系统和搜索情报信息等任务。例如一种外形很像蚂蚁的机器人通过声波控制，可以通过各种途径钻进敌方武器装备中长期潜伏下来，组合成了一支“微型军团”，具有惊人的破坏力。
正在研制的纳米卫星由于体积小、重量轻，可用一枚小型运载火箭发射千百颗，按不同轨道组成卫星网，即可监视地球上的每一个角落，使战场更加透明。由于纳米武器装备所用材料少，成本极其低廉，纳米级战争将不仅成为全新样式的战争，而目还是十足的低消耗战争。
无孔不入的昆虫部队早在20世纪60年代，美中央情报局就把一种安装在硅片上的小如针头的微型集成电路做成超微型的窃听装置粘在苍蝇背上，可以监听到20米以内的对话，并能将对话传送到约1600米外的接收站。
蜻蜓、飞蛾、蝴蝶也是美国空军“飞行间谍”搜罗的对象，利用电子遥控或全球定位系统，可以在100米外把这些“飞行间谍”送到离具体目标5米以内的地方，并让它们无限期停留在那里，利用携带的超微型发射器连续不断地向国防部发回信息。
现在美国军方还在开发一系列“电子昆虫”。具体设想是，还在昆虫处于“幼蛹”的时期，就把微型控制器装置植入昆虫体内，随着昆虫器官的生长而逐步融为—体。当昆虫长大成熟后，操纵人员就可以通过操纵微控制器，使这些装有卫星摄像头或各种传感器的“电子昆虫”，进入人类无法进入或对人类有害的地区，执行各种军事任务。在布满陷阱的危险地带来去自如，悄无声息地深入敌方藏匿处，将眼前的画面传到士兵手中的电脑上。
甲虫将是美军“电子昆虫”的首选对象。因为甲虫耐蚀耐晒，生命存活力和适应力极强，体积很小不易被敌方发现和捕捉，更为重要的是，甲虫对温度变化特别敏感，某些甲虫能敏锐地感觉到50千米以外的森林火灾，从而早早逃之天天，因而在侦察敌军火炮的作用时可能超过无人侦察机。
美军还企图利用蟑螂“无缝不入”的特点，进入重要恐怖分子头目藏身地进行全方位侦察、探测。同时，蟑螂的逃窜速度快、嗅觉能力强，很难被发现和捕捉，还可利用它们深入恐怖分子的餐桌宴席传播病毒。
美空军也正在研究如何使昆虫潜入水下，开发水下昆虫探测器，用以探测敌人的潜艇舰队。