هنوز جزئیات عملیاتی که این هواپیما به موجب آن دو سال در مدار زمین بوده فاش نشده اما آنچه مسلم است جاسوسی و جمع آوری اطلاعات اصلی ترین برنامه این هواپیما است که بعد از گذراندن بیش از 670 روز در فضا، در جنوب کالیفرنیا به زمین نشسته است.

این هواپیما بی سرنشین که البته بیشتر شبیه فضاپیما است در 11 سپتامبر 2012 آخرین عملیات خود را آغاز کرده بود. در ابتدای سال جاری میلادی گزارش هایی در مورد این وسیله جاسوسی منتشر شده و اعلام شده بود که ممکن است هدف از ساخت آن آزمایش توانائی های فضائی پنتاگون (وزارت دفاع آمریکا) بوده باشد.

پروژه X-37B ابتدا در ناسا شروع شد و سپس در سال 2004 به وزارت دفاع ایالات متحده آمریکا منتقل شد. تست پرتاب X-37B در تاریخ هفتم آوریل 2006 در پایگاه نیروی هوایی ادواردز انجام گرفت. این پرنده بی‌خلبان مارس سال 2010 توسط نیروی هوایی آمریکا به طور جدی به جو فرستاده شد.

پنتاگون مستمراً از توضیح درباره ماموریت آن سر باز زده است اما مشتاقان امور فضایی ملاحظه کرده‌اند که مسیر حرکت آن به گرد زمین تقریباً بر مسیر ماهواره تحقیقاتی تیانگونگ-۱ چین منطبق است.

حدس های زیادی هست که X-37B مشغول شنود این واحد تحقیقاتی (تیانگونگ) است. دکتر "دیوید بیکر" سردبیر مجله پرواز فضایی می‌گوید:"نظارت فضا به فضا فصلی به کلی جدید است که با مجموعه ای از حسگرهای دقیق ممکن می شود. و فکر می‌کنیم X-37B احتمالاً از آنها برای رصد ایستگاه فضایی نوپای چین بهره می‌برد".

در چین مرزها مبهم هستند و بعد نظامی برنامه های فضایی غالب است X-37B همچنین به عنوان سفینه "آزمون جوی" نیز شناخته می‌شود. این هواپیما شبیه یک شاتل فضایی کوچک است و می‌تواند در بازگشت در فرودگاه به زمین بنشیند، یعنی همان کاری که فضاپیمای سرنشین دار ناسا پیش از بازنشستگی اش در ژوئیه 2009 انجام داد. این سفینه رباتیک نیروی هوایی که توسط بویینگ ساخته شده است، تقریباً 29 فوت (پا) معادل 9 متر طول دارد و حجم مخزن آن نزدیک یک خودروی ون کوچک است.

هرچند که گفته می شود این هواپیما به اجرای آزمایش‌ در زمینه فناوری های نوین مشغول بوده اما حقیقت مورد دیگری است و کارشناسان اطلاعاتی فاش ساخته‌اند که پهپاد موسوم به X-37B برای حمل ماهواره‌های سری و حسگرهای ویژه جاسوسی به فضا مورد استفاده قرار می‌گیرد.

به نوشته نیویورک پست، با وجود پهپاد X-37B پنتاگون دیگر نیازی به تکیه بر ناسا و نیروی انسانی در این زمینه نخواهد داشت.

این پهپاد قادر است با کمک یک فروند راکت به دور مدار چرخیده اما همانند یک هواپیمای متعارف بر باند فرودگاه فرود می آید.