l) Développement du premier moteur-fusée de forte puissance, réallumable en vol, à poussée réglable, et qualifié pour un véhicule piloté.

2) Première application à un véhicule réel de la théorie du vol hypersonique et des résultats de simulation en soufflerie.

3) Découverte et évaluation de l'efficacité du plan vertical à forte section triangulaire pour assurer la stabilité directionnelle à nombre de Mach élevé.

4) Première utilisation opérationnelle des fusées de stabilisation à haute altitude.

5) Réalisation de la première structure chaude applicable à un avion spatial et démonstration de sa capacité à supporter les contraintes aérothermodynamiques de la rentrée atmosphérique.

6) Développement de nouvelles techniques de fabrication, d'usinage et d'assemblage, adaptées à des matériaux nouveaux (Inconel X).

7) Développement de joints d'étanchéité et de lubrifiants adaptés aux conditions d'environnement extrêmes du X-15.

8) Développement et démonstration d'un senseur d'attitude Q-Ball adapté aux fortes contraintes thermiques et de pression dynamique du X-15.

9) Développement et démonstration de la première combinaison de vol spatial entièrement pressurisée.

10) Développement et démonstration d'un système de conditionnement de poste d'équipage à base d'azote liquide.

11) Développement et démonstration d'une centrale inertielle compacte et à hautes performances.

12) Vérification du caractère turbulent, et non laminaire, de l'écoulement hypersonique de la couche limite.

13) Découverte de valeurs d'échauffement aérodynamique en régime turbulent plus faibles que celles attendues.

14) Premières mesures directes du frottement hypersonique sur le revêtement du véhicule et découverte que ce frottement est moins important que celui prédit par la théorie.

15) Mise en évidence des "points chauds" dus aux défauts de surface du revêtement.

16) Mise au point de méthodes de corrélation des mesures de traînée effectuées en vol réel avec les valeurs obtenues en soufflerie.

17) Développement et évaluation d'une visualisation couplée à un ordinateur et présentant au pilote les informations nécessaires au guidage précis de l'avion pendant la phase propulsée.

18) Démonstration de la capacité de pilotage d'un avion fusée jusqu'à plus de 100 km d'altitude, en milieux atmosphérique et spatial.

19) Développement et démonstration jusqu'à Mach 2 de réservoirs extérieurs de grande capacité.

20) Développement et démonstration d'un système auto adaptatif de commandes de vol associant les gouvernes aérodynamiques et les fusées de stabilisation à haute altitude.

21) Première démonstration de rentrée atmosphérique sustentée et pilotée d'un avion spatial.

22) Démonstration de la capacité du pilote à travailler en conditions de non-pesanteur.

23) Première application de techniques de gestion d'énergie résiduelle comme système d'aide à l'approche et à l'atterrissage.