X-43采用了经过20年研究的超音速冲压喷气发动机，而且也是首次使用非火箭发动机提供飞行器的动力，使其达到高超音速（超过5马赫)。这种超音速冲压喷气发动机是“天马”发动机的改进型。X-43机身外形长3.7米，将用5-10马赫的速度飞行。

NASA的对X-43进行的验证计划将为使用大型发动机的重复使用和可回收运载器建立一个技术桥梁，希望验证以液氢为燃料的、吸收环境中空气来辅助燃烧的推进系统最终可以由高超音速飞行器运用到可重复使用的运载器上。

与携带液氧用于燃料的火箭不同，吸气式飞行器利用大气层中的氧气，从而使飞行器与火箭发动机推进的运载器相比更轻，以携带更多的有效载荷。X-43将利用飞行器的框架作为发动机的主要部件。

X-43将安装在轨道科学公司的助推火箭上，并从B-52飞机上空中发射。在从B-52上发射后，X-43将按照预定的高度和速度与火箭分离，之后按预定的轨道飞行，并在降落在太平洋上之前进行气动和推进试验。