透过实际飞行来验证，无法单纯的利用风洞或者是电脑计算的结果来决定。因此针对需要的试验项目特别设计的飞机在航空发展史上担任很重要的角色。譬如美国为突破音障而设计的X-1以及一系列以「X」开头的试验机，在不同时期分别担任试验飞行的项目，譬如验证可变后掠翼、垂直起降或者是超过5马赫的飞行状态。
装备试验机.许多全新设计的装备或者是系统在正式进入生产前必须经过适当的测试，譬如新的雷达或者是武器系统需要通过各种测试才会被买方採用，而测试的项目也包括飞行状态下的操作与反应。担任这一类试验任