• 该飞行器具有许多标志着首次在太空中使用的元素，包括:
• 航空电子设备设计自动化所有离轨和着陆功能。
• 飞行控制和刹车采用全机电驱动;船上没有液压装置。
• 采用更轻的复合材料结构，而不是传统的铝。
• 新一代耐高温机翼前沿砖和增韧单片纤维耐火抗氧化陶瓷(TUFROC)砖。
• 高级保形可重复使用绝缘(CRI)毯。
• 增韧单片纤维绝缘(TUFI)浸渍二氧化硅砖。

X-37B的起重机身和着陆外形与航天飞机相似，但体积只有航天飞机的四分之一。X-37B的设计将飞机和航天器的优点结合到一个易于操作和维护的经济系统中。

X-37B的在轨时间将根据飞行要求而有所不同，但能够执行长达270天的飞行。