目前的航天飞机，因为受气动加热的时候短，大要覆盖氧化硅防热瓦便可达到对劲的防热结果，但对空天飞机则远远不敷。如果单靠增加防热层厚度来处理题目，则将使重量大大增加，并且防热层还不能被烧坏，不然会影响反复利用。一个较简朴的处理体例是在机头、机翼前缘等部分高温区，利用传热效力特别高的吸热管来吸热，以便把热量转移到温度较低的部位。更好的体例是采取主动式冷却防热体系，也就是把机体布局与防热系同一体化，即把机体布局设想成夹层式或管道式，让推动剂在夹层内或管道内活动，使它吸走氛围对布局外大要摩擦所天生的热量。
空天飞机里安装了氛围涡轮发动机、冲压发动机和火箭发动机三类发动机。氛围涡轮喷气发动机能够使空天飞机程度腾飞。当时速超越2400千米时，就利用冲压发动机，它使空天飞机在离空中60千米的大气层内以每小时近3万千米的速率飞翔。如果再用火箭发动机加快，空天飞机就冲出大气层，像航天飞机一样，直接进入太空
空天飞机飞翔速率很快，便于实现环球范围内的快速客运，地球上任何两个都会间的飞翔时候都用不了2个小时。美国设想的一种空天飞机，搭客305人，可在32千米高度和1.2万千米航程内巡航，其巡航速率高达5马赫数。固然航天飞机比起一次利用的运载火箭进步了一大步，但仍有诸如毛病频繁，用度高贵等很多不敷。而空天飞机与航天飞机分歧，它的空中设施简朴，保护利用便利，操纵用度低，在浅显的大型机场上就能程度腾飞和降落，具有普通航路班机的飞翔频次。这类飞机的外型与大型客机类似，更多地具有飞机的长处。它以液氢为燃料，在大气层飞翔时，充分操纵大气中的氧气。加上它能够上百次的反复利用，真正实现了高效能和低用度的长处。据预算，用它发射近地卫星用度只要航天飞机的1/5，而发射地球同步卫星用度则可减少一半。这使空天飞机期近将到来的空间商务合作中立于不败之地。
空天飞机是既能航空又能航天的新型飞翔器。它像浅显飞机一样腾飞，以高超音速在大气层内飞翔，在30～100千米高空的飞翔速率为12～25倍音速，并直接加快进上天球轨道，成为航天飞翔器，返回大气层后，像飞机一样在机场着陆。在此之前，航空和航天是两个分歧的技术范畴，由飞机和航天飞翔器别离在大气层内、外活动，航空运输体系是反复利用的，航天运载系同普通是不能反复利用的。而空天飞机能够达到完整反复利用和大幅度降落航天运输用度的目标。