美国在超音速飞机研究方面的主要突破集中在贝尔X-1型"空中火箭"式超音速火箭动力研究机上。最初设计目的是制造一架略超音速的飞行器。X-1飞机翼型薄，无后掠角，采用液体火箭发动机作为动力。受限于携带的火箭燃料数量和发动机工作时间，X-1无法自行从跑道起飞，而是被挂在B-29型"超级堡垒"重型轰炸机下发射。飞行员在轰炸机高空释放X-1，后者在滑翔过程中启动火箭发动机加速。1946年1月19日进行首次空中投放试验，1947年10月14日查尔斯·耶格尔上尉驾驶X-1实现人类首次超音速飞行，成为世界上第一个飞得比声音更快的人。
超音速飞机的研究和竞赛随后加速，美国空军和海军在速度记录上展开竞争。1951年8月7日，美国海军的道格拉斯 D.558-II型“空中火箭”式研究机速度达到M1.88。X-1与D.558-II均被称为“空中火箭”，均由试飞员威廉·布里奇曼驾驶。1953年，“空中火箭”的飞行速度超过M2.0，约为2172公里/小时。米格-19和F-100“超佩刀”在1954年问世，成为最早仅依靠喷气发动机在平飞中超过音速的战斗机。F-104和米格-21在1958年将记录提高到M2.0，尽管这些数据仅在高空全开加力的短时间可达。
高速飞行的研究成果首先应用于军事，各国竞相研制超音速战斗机。1954年米格-19和F-100“超佩刀”问世，1958年F-104和米格-21将记录提高至M2.0。这些数据在高空中以全开加力短时间可达。对追求这一瞬间辉煌的追求，被米格-25和SR-71“双三”飞机推向极致，它们的升限高达30000米，最大速度达到惊人的M3.0，接近喷气式发动机的极限。
近年来，实战经验表明，“高空高速”并不实用，这股热潮逐渐冷却。
音障是指飞行器速度接近音速时，会追上自己发出的声波造成震波，进而对加速产生障碍的现象。进入超音速后，航空器前端起会产生一股圆锥形的音锥，在旁观者听来有如爆炸一般，称为音爆或声爆。