美国空军发展X-37B项目的主要目的之一仍然是寻找一种低成本入轨的平台，美军希望能够获得从地面快速进入近地轨道的通道，而且还要具备低成本、可重复使用的特点。
一直笼罩在神秘光环里的美国空天飞行器X-37B到底将用来干什么，外界说法不一。多名熟悉情况的西方专家表示，这种飞行器主要充当能快速响应需求的太空“眼睛”，而非外界猜测的那样是空天武器。
美国空军试图轻描淡写地宣称，X-37B是“可靠的、能重复使用的无人太空测试飞行平台”，主要用于测试可重复使用太空飞行器技术，完成科学试验。听上去似乎与航天飞机差不多，但不要忘记航天飞机也是有军事用途的。从1982年到1992年，美国航天飞机完成了一系列军事任务，曾多次携带秘密军用间谍卫星升空。
除了侦察平台外，外界还猜测X-37B将成为一种跨时代的高超音速武器。但报道称，美军正式否认X-37B将成为武器平台，“X-37B并非是太空武器，它只是航天飞机的升级版。”报道称，X-37B采用的先进技术和昂贵造价注定它不可能成为一次性的消耗性武器，同样由美空军负责的X-51A“驭波者”和“猎鹰”高超音速飞行器才是测试美军未来新概念武器的平台。
X-37B的具体飞行任务为军事机密，归属美国空军太空司令部控制。美国军方采购了第二架性能更好的X-37B飞机，于2011年试飞。
美国一直坚称科学研究是研制X-37B的主要目的。美空军副助理部长佩顿（Gary Payton）在2010年4月22日解释：“我不知这为何会被说成太空武器化，这只是航天飞机的升级版 。”一些航天业内人士认为X-37B实际上是一种先进的太空战斗机或太空作战航天器。X-37B很可能将是人类首架太空战斗机。另根据媒体推测，美国太空战机大致在2015年定型，到2025年方能真正形成战斗力。
而美国军方公开的消息是X-37B尚处于验证机阶段，且其研发进度一再拖延。太空战机的概念和研究从上个世纪二战前提出到现在近百年过去了，进展并不顺利。
外界质疑，X-37B不单纯是可重复使用的太空战机，而是美国甘愿裁减核武后的秘密武器，可在两小时内攻击地球任何目标的太空战机，比核弹还危险，由于它的旅程非常神秘，令人担心这是太空军事化的开始。而美国空军官员称，他们已经在制造另一个X-37B飞行器，计划在2011年飞入太空。
美国空军女发言人布莱尔披露，X-37B由太空司令部第三太空实验中队指挥，它能够支持一系列试验。她说：“第一次飞行将着重验证长期飞行、可重复使用的太空运载工具所必需的技术、即自动返回和着陆的能力。”
军事专家认为，所谓的空天飞机分两种类型，一种是在 2025年或其后部署的空天轰炸机，它能在2小时以内飞行1.6万公里、携带约5.4吨炸弹或巡航导弹，从美国本土出发轰炸全球任何一个地方的敌对目标。另一种是空天侦察—反侦察机，能在太空侦察敌情、攻击敌方卫星及其他航天飞行器和维修本国卫星 。普遍认为，空天飞机能否实现快速轰炸打击能力仍有待观察。其中，美军空天飞机达到太空作战的能力至少还需要10到20年时间。
