Tàu X-37 được chuyển từ NASA cho Văn phòng Nghiên cứu Dự án Phòng vệ Tiến bộ (DARPA) vào ngày 13 tháng 9 năm 2004. Chương trình đã trở thành một dự án bí mật, mặc dù không rõ DARPA sẽ duy trì trạng thái này cho dự án hay không. Chương trình vũ trụ của NASA có thể được tập trung vào Crew Exploration Vehicle (tàu vận tải phi đội thăm dò, về sau là tàu Orion), trong khi DARPA sẽ thúc đẩy các X-37 là một phần của chính sách không gian riêng mà Bộ Quốc phòng đã theo đuổi kể từ thảm họa Challenger.