ה-SR-71 הצטיין בחתך מכ"ם קטן יחסית שיחד עם המהירות הגבוהה וגובה הטיסה הרב הקשו על זיהוי ונעילה על המטוס על ידי סוללות קרקעיות. הסוללות היו מזהות את המטוס מאוחר יחסית ואחר שזיהו אותו היה בידיהם הרבה פחות זמן לנעילה ושיגור טיל על המטוס. בנוסף למטוס היו אמצעי לוחמה אלקטרונית מתקדמים שיכלו לזהות מצבים מסוימים. ה-SA-2 לדוגמה, היה יכול לדמות מצב מכ"ם בשיגור שיכל להתגלות על ידי רוב המטוסים וליצור הטעייה של שיגור שהיה מכריח את האויב להתגונן, אבל ה-SR-71 היה יכול לזהות את התשובה של טיל לסוללה, זה אפשר יכולת ווידוא שאכן בוצע שיגור ושלא בוצעה הדמיה שתגרום לסטייה של המטוס מהמסלול. ובזיהוי שיגור אמיתי היה ביכולת מערכות הל"א לשבש ולשבור נעילה של הטיל למטרה.
במקרים מסוימים צוותי ה-SR-71 היו מאיצים עד למהירות התכנון (מאך 3.3) בשביל להקשות על הטיל בהשגת המטוס, אבל תורת הלחימה גם אפשרה פנייה תוך כדי האצה כדי שטיל שאיבד נעילה אך עדיין עולה במסלול ישר לא יוכל לפגוע במטוס על ידי חיישן הקרבה שלו, או במקרה שהטיל הפסיק לקבל הכוונה (עשרים שניות לאחר השיגור) ולא ממשיך לתמרן בשלב הזה.
פרופיל משימה אופייני.
הכנות למשימה החלו כ-24 שעות לפני שעת ההמראה בהתכנסות הצוותים (הראשי והנייד) ובחינת המשימה והמסלול שכלל בחינת אזור המטרה, איומים, אזורי תדלוק ושדות חלופיים למקרה של מצב חירום. לאחר מכן פרשו אנשי הצוות הראשי לשינה של 8 שעות. לאחר השינה הגיעו אנשי שני הצוותים "לארוחת בוקר" בעלת שיעור חלבונים גבוה, לרוב סטייק וביצים ומשם הצוותים פנו לתדריך אחרון. בתדריך הזה נוכחו אנשי הצוותים וכן נציגים של הגפים הטכני ומודיעין, בתדריך זה וידאו שכל הגורמים מכירים את המשימה ומרכיביה, מכיוון שלאחר מכן אין תקשורת רדיו מכל סוג.
לאחר התדריך היו אנשי הצוות הראשי מגיעים למחלקת תמיכה פיזיולוגית, בה עברו בדיקה רפואית והולבשו בחליפות הלחץ, בעוד הצוות הנייד הגיע למטוס ומכין אותו לטיסה. לאחר לבישת חליפות הלחץ הגיע הצוות הראשי למטוס והחל בתהליך ההנעה, ההסעה וכן בהכנות להמראה. אנשי הצוות הנייד קידמו את המטוס ווידאו שאין שום גוף זר באזור בשביל למנוע נזק לגלגלים.
על הקרקע, מתודלק ה-SR-71 בדרך כלל לחצי הכמות המרבית וזאת בשביל להקטין את השחיקה של הצמיגים. לכן לאחר המראה ניגש המטוס לתדלוק אווירי ראשון בו הוא מתדלק את מירב הדלק האפשרי ומתחיל לנסוק ולהאיץ לחלק החם של הטיסה (גובה רב ומהירות גבוהה). בתלות במרחק אזור המטרה, יכול המטוס לבצע עוד מספר רב של תדלוקים אוויריים שדורשים מספר הנמכות ונסיקות זו אחר זו, לפני הכניסה ליעף הצילום ולאחריו. כאמור המשימות המבצעיות של בתוכנית Senior Crown התבצעו בדממת אלחוט מוחלטת פרט לתשדורות מוצפנות ברשת Giant Talk. לכל משימה מוגדרים נתוני חדירה שהם גובה ומהירות מטרה מינימליים לטובת התגוננות מאמצעי הגנה אווירית. לרוב המשימות כללו מספר יעפי צילום באזור המטרה אחד או אזורי מטרה שונים בכל יעף.
מיד לאחר נחיתה, הסעה להנגאר וכיבוי המנועים פירקו אנשי גף המודיעין את הסרטים והנתונים מכל מגוון מכשירי הביון של המטוס ואלה נשלחו לפיענוח ראשוני באתר, ותוצריו נשלחו לשאר זרועות הביטחון לשימוש ולפיענוח נוסף. אנשי הצוות של המטוס דיווחו על ליקויים טכניים וניגשו לתחקיר משימה.
צוותי האוויר והכשרתם.
מטוס ה-SR-71 נשא שני אנשי צוות: טייס ונווט - מפעיל מערכות ביון (Reconnaissance Systems Officer -RSO) שהוכשרו בתוכנית מיוחדת.
הגעה לתוכנית Senior Crown הייתה בהתנדבות בלבד, שלאחריה תיק איש צוות האוויר נבחן על ידי אנשי כנף המודיעין ה-9. בשלב זה הושם דגש מיוחד לניסיון בתדלוק אווירי שכן בכל משימה של ה-SR-71 יש מספר תדלוקים אוויריים המפוזרים לאורך כל הגיחה. הטייסים שהתקבלו לתוכנית היו לרוב טייסי הפצצה וקרב של חיל האוויר. לאחר מכן איש הצוות (טייס או נווט) הגיע לשבוע של ראיונות עם המפקדים, עם אנשי הטייסת האחרים וכן עם פסיכולוגים שיחד העריכו את איש הצוות להתאמה לתפקיד. לאחר קבלה לתוכנית נבחרו טייס ונווט לצוות קבוע אשר טס יחד למשך מרבית הקריירה שלהם בתוכנית, זאת מאחר שהתפעול של המטוס דרש תיאום מלא בין הטייס לנווט וזה דורש היכרות, שיתוף פעולה וביטחון אחד בשני. מייד עם הצבתם בבסיס בייל החל הצוות בהסמכה למטוס T-38 ומיד לאחריה החלה תוכנית ההכשרה במאמן טיסה של ה-SR-71. שני אנשי הצוות נדרשו לצבור 150 שעות במאמן עד לטיסה הראשונה שלהם. לאורך תוכנית ההכשרה סכנת ההדחה עדיין הייתה קיימת אם אנשי הצוות כושלים.
לאחר ההכשרה במאמן הטייסים בתוכנית, החלו הטייסים לטוס על גרסת האימון של ה-SR-71 (דגם B) עם טייס מנוסה, בעוד הנווטים המשיכו להכשרה נוספת במאמן. לאחר 5 גיחות במטוס האימון הטייס הטרי טס לראשונה ב-SR-71A עם נווט מנוסה, והנווט הטרי בשלב זה טס לראשונה עם טייס מנוסה. לאחר הטיסה הזאת שני אנשי הצוות טסו גיחה ראשונה יחדיו והם נחשבו ככשירים להטיס את המטוס. עם זאת, לטובת טיסה מבצעית צוותי ה-SR-71 נדרשים למינימום של 100 שעות טיסה במטוס, ועל כן עם השלמת ההסמכה למטוס מתחילה תקופה של צבירת שעות בטיסות במתארים שונים.
הטייסים המבצעיים טסו מעט גיחות אימון בשל מחירי הטיסה הגבוהים של ה-SR-71 ולכן הטייסים שמרו על כישוריהם ב-T-38.
כאמור שני אנשי הצוות היו זוג קבוע ולרוב (במיוחד בפעילות מבצעית) טסו יחדיו. לכן פציעה או מחלה של אחד מאנשי הצוות משמעותה קרקוע של איש הצוות השני. בשביל להסדיר את סבבי הטיסה ב-Det 1 ו-Det 4 יושם סולם הטיסה שכלל שלושה צוותים. הצוות הראשון בסולם היה לצוות הראשי (Primary) ותורו היה לטוס במקרה של הוראה. הצוות המשני כונה הצוות הנייד (Mobile) שתפקידו היה לגבות את הצוות הראשון במקרה והם לא מסוגלים לצאת למשימה, כמו כן הוא דאג לסידורים שונים והשתתף בהכנת המטוס הראשי לפני טיסה, במקרה והצוות הראשי יצא למשימה, הצוות הנייד הפך לצוות הראשי. הצוות השלישי היו אלה שטסו את הטיסה האחרונה ועתה היו במנוחה עד שהצוות הראשי יטוס ואז הם עוברים לצוות הנייד.
מורשת המטוס.
חשיבות טכנולוגית ותעשייתית.
משפחת הציפור השחורה שהחלה עם ה-A-12 וכללה את ה-YF-12, M-21/D-21 ו-SR-71 היא פורצת דרך כמעט בכל תחום בתעופה, החל מהחומרים שהמטוס נבנה ממנו וכלה בטכנולוגיות שפותחו לשימוש של המטוס. המטוס היה חלוץ בשימוש בטיטניום ועם השימוש בו הוזל מחירו ונעשה בו שימוש במטוסים רבים נוספים. שיטות העיבוד לסגסוגות פח למנועים והמנוע עצמו שינו את תעשיית מנועי הסילון שעתה יכלו לכלול סגסוגות מתקדמות במכלולים שלפני כן היו כוללים סגסוגות פשוטות ופחות עמידות.
משפחת הציפור השחורה הייתה אחראית גם על פיתוח תחום של מודיעין אלקטרוני ולוחמה אלקטרונית בארצות הברית. יחידות חדשות קמו בתוך ה-CIA ומאוחר יותר ב-SAC בשביל לתמוך ביכולות האיסוף והלוחמה האלקטרונית של הציפור השחורה. תוצרים של ההקלטות של המטוס אפשרו פיתוח טכניקות ומכשירי שיבוש למגוון מכשירי מכ"ם אוויריים ובעיקר קרקעיים שאפשרו לספק הגנה למטוסים מערביים למשך תקופה ארוכה.
השפעה אסטרטגית ומדינית.
מטוס ה-SR-71 אסף כמויות נכבדות של מודיעין במהלך השירות שלו, בהם מודיעין על פריסת כוחות, מודיעין אלקטרוני ומודיעין להערכת נזקי הפצצה. בנוסף על כל המשמעויות הטקטיות במודיעין שנאסף, המטוס שימש לאיסוף מודיעין אסטרטגי שתוצריו הקנו כלים נכבדים למחליטי ההחלטות הן בהכנות למלחמה והן לפעילות דיפלומטית. במהלך מלחמת יום כיפור התוצרים של הגיחות בשמי המזרח התיכון שימשו את הנרי קיסינג'ר בתהליך המשא ומתן על הפסקת האש. כאשר היו בידיו הוכחות שכוחות משני הצדדים (הישראלים והמצרים) לא נמצאו בקווי הפסקת האש שהוגדרו, היה ביכולתו לדרוש מהם נסיגה ולמנוע שבירת הפסקת האש. ה-SR-71 היה מעורב באיסוף מודיעין על כמעט כל זירה בה היו מעורבים כוחות אמריקאיים החל מ-1968 ועד סוף 1989, מעקב אחר ציי הצוללות הגרעיניות הסובייטיות באזור אירופה והמזרח הרחוק ומעקב אחר צפון קוריאה.
למרות הסודיות של תוכנית Senior Crown המטוס שימש לאיסוף גלוי ולא חסוי. אף על פי שהיה שילוב מבנה וחומרים בעלי תכונות חמקניות במבנה המטוס, הוא היה לא חמקן ומערכות המכ"ם של האויב יכלו לעקוב אחריו ופרופיל הטיסה הייחודי שלו (גובה רב ומהירות גבוהה) הסגיר אותו בכל טיסה. בשל זאת המטוס שימש ככלי דיפלומטי להעברת מסר של עניין אמריקאי בנעשה באזור שהמטוס היה חולף על פניו, לעיתים היעף תוכנן ליצור בום על קולי למסירת המסר למנהיגים שהאמריקאים צופים בהם.
יורשים למטוס.
בשל המסתורין והעמימות מאחורי הפיתוח והתפעול של מטוסי ביון מתוחכמים ישנו חוסר במידע רשמי ואמין לגבי מטוסים שיועדו להחליף את ה-SR-71. מספר תוכניות לכאורה פותחו להחלפת מטוס הביון המזדקן בכללם תוכנית ה-קוורץ וה-אורורה, האחרונה ביניהן הופרכה זה מכבר. הקוורץ, שפיתוחו החל ב-1983 על פי המגזין AVIATION WEEK, היה אמור להיות מטוס ריגול חמקני מתקדם, אך מחיר התוכנית והתפרקות ברית המועצות הביאו לסגירתה ב-1992. עם זאת התוכנית הביאה לשתי תוכניות פיתוח האחת פיתחה את ה-RQ-4 גלובל הוק והשנייה הייתה אמורה לפתח את ה-RQ-3 דארקסטאר החמקני אך התוכנית הזאת נסגרה גם כן באופן רשמי בשנת 1999.
מה שקרה בפועל שתוכניות פיתוח למטוסים שאמורים היו למלא את הנישה של איסוף מודיעין באזור מאוים לא התממשה לפחות עד לכניסתו לשירות של ה-נורת'ורפ גראמן RQ-170 בשלהי שנות ה-2000 ועד תחילת שנות ה-2010.