超音速
超音速により発生する衝撃波(圧力波)や、これが減衰したソニックブーム(衝撃音)が地上に到達すると、建造物のガラスが割れるなどの被害を与えるため、超音速機の運用には制約条件が多い。また、エンジンの効率が悪く、運用費が非常に高く付く。従って、現在運用されているものは、高い速度が要求される軍用機のみである。多くの航空機は、低コストで航続距離も長く環境への影響も少ない亜音速機である。
ロケット飛行機 - 極超音速実験機X-15など。
ジェット戦闘機 - 大部分が超音速飛行能力を備えており、短時間マッハ2程度で飛行できるものが多い。
超音速旅客機 - コンコルド(2003年11月25日まで)とTu-144(旅客便は100便ほど運行された)が運用されていた。現在は業務用超音速旅客機は残っていない。
極超音速兵器 - 各国で開発が行われている。
このほか、短時間・小規模な超音速物体は地上でも利用されている。
ほとんどの現代軍用小火器の銃弾は超音速である。ライフル弾の初速はマッハ3といわれる。
ウォータージェット加工機の中には、水をマッハ3で噴出させるものがある。
1947年10月14日 チャック・イェーガーが操縦するX-1がマッハ1.06(1,299 km/h)を記録し、最初の有人超音速飛行を達成
1961年8月21日 ダグラス DC-8がアメリカのエドワーズ空軍基地上空で行われた飛行テストにおいてマッハ1.021(1,261 km/h)を記録し、旅客機による最初の超音速飛行を達成
1967年10月3日 ウィリアム・J・ナイトが操縦するX-15A-2が、有人機の最高速度記録であるマッハ6.7(7,274 km/h)を記録
1997年10月15日 アンディ・グリーンが操縦するThrust SuperSonicCarがマッハ1.016(1,228 km/h)を記録し、最初の車による音速突破を達成
2004年11月14日 無人実験機X-43Aが、マッハ9.8(11,199.6 km/h)を記録
2010年4月22日 無人実験機HTV-2aがマッハ22(26,951km/h)を記録するも、その後行方不明となる
2012年10月14日 フェリックス・バウムガルトナーが高度約39,000mからの超音速フリーフォールを達成
なお、1945年4月9日にハンス・ギド・ミュッケ(en)がメッサーシュミット Me262による急降下加速で音速到達を主張しているが、公式には認められていない。また、1947年10月1日や1948年4月26日に、ジョージ・ウェルチ(en)が操縦するXP-86が、急降下によって音速を突破した記録もあるが、いずれも水平飛行ではない。
スーパーソニック (supersonic speed)
マッハ数1.3から5.0程度。多くのジェット戦闘機の最高速度。気流から機体への伝熱、すなわち空力加熱と呼ばれる現象が発生し始め、特にマッハ数3付近では熱の壁と呼ばれる問題が生じる。また、超音速機の翼など鋭利な形状からは斜め衝撃波とよばれる特徴的な強い衝撃波が発生するため、さまざまな機体形状や超音速翼型が考案されている。その飛行においてはソニックブームによる騒音が問題となるが、近年の航空技術の発展に伴い、日本では低騒音機体の研究が盛んである。