50年代提议用配备飞行员且可重复使用的滑翔器执行军事任务，如侦察、卫星攻击和空对地武器攻击等。50年代末，空军开始发展有一定重复使用空间的X-20试验机。1961年，空军同美国国家航空航天局在试验机项目合作并训练六名飞行员。由于开发成本不断上升，而且双子座计划更加优先，试验机项目于1963年12月取消。空军还曾于1957年开展研究，检测是否能重复使用助推器，这些研究成为航空航天飞机的基石。1962至1963年的初步设计阶段尚未涉及能完全重复使用的航天器。美国国家航空航天局还从20世纪50年代初开始同空军