L'utilisation des trois X-15, pour la poursuite des essais constructeur fut ainsi modifiée :

Crossfield accomplirait d'abord le premier vol propulsé du X-15 n° 1 qui qualifierait le bon fonctionnement de la plate-forme à inertie, avant que l'avion ne soit officiellement remis à la NASA pour le démarrage des vols expérimentaux. Ensuite, Crossfield reprendrait le X-15 n° 2 pour terminer les essais constructeur avec les moteurs intérimaires XLR-11. On estimait que cinq vols seraient encore nécessaires pour, notamment, vérifier la solidité de l'avion soumis aux facteurs de charges maximaux, vérifier le bon fonctionnement du SAS à haute altitude, et, enfin, évaluer la stabilité et le pilotage sans SAS. A l'issue de ce travail, le n° 56-6671 serait remis à son tour à la NASA et Crossfield terminerait les essais contractuels avec le X-15 n° 3 équipé du gros moteur XLR-99.

Disponible début décembre, comme prévu, le X-15 n° 1 attendit pourtant le 23 janvier 1960 pour accomplir son premier vol propulsé, dans le cadre de la mission "1-2-7 ". II atteignit ce jour-là Mach 2,53 et 20 374 m d'altitude, ses records.

North American s'était engagé auprès de l’US Air Force à ne pas dépasser Mach 2 et 30 kilomètres d'altitude dans le cadre des essais constructeur. Toutefois, les formidables capacités du X-15 empêchaient de respecter scrupuleusement la limitation fixée pour la vitesse ! C'était déjà vrai avec les moteurs XLR-11 ; ça le serait a fortiori davantage avec le gros moteur. Finalement, l'USAF demanda simplement au constructeur de rester en deçà de Mach 3.

Après un vol avorté ("1-A-6 " le 16 décembre 1959) et deux ajournements pour cause de mauvais temps (21 décembre 1959 et 22 janvier 1960), la reprise du programme d'essais se fît donc avec éclat. Le seul incident notable de la mission "1-2-7 " fut la défaillance en vol de l'amortisseur de tangage du SAS... comme lors du premier vol plané de juin 1959. Malgré cela, l'atterrissage ne donna pas lieu à la danse endiablée du précédent incident, et c'est à peine si Crossfield mentionna de légères oscillations longitudinales. Désormais, le X-15 était bon pour le service !

Pendant ce temps, le 11 février 1960, l'avion n° 56-6671 avait repris l'air et porté le record d'altitude du X-15 à 26 858 m ( mission 2-4-11) en faisant définitivement oublier le mauvais souvenir du crash de Rosamond. Une semaine plus tard, le 17 février, la mission "2-5-12 " marqua un première dans le déroulement des essais du X-15 ; pour la première fois un vol propulsé ne fut pas précédé d'au moins une tentative avortée. Ce signe encourageant passa toutefois inaperçu car l'objectif principal assigné à cette mission échoua.

Il s'agissait de simuler la ressource à 6 g qui, dans l'avenir, conclurait la rentrée atmosphérique, après un bond balistique à très haute altitude. Pour cette simulation, le X-15 avait besoin de toute sa puissance. Or, peu après le largage, le XLR-11 supérieur cessa de fonctionner. Cette manoeuvre à 6 g, qui sollicitait fortement la structure de l'avion de recherche, fut effectuée avec succès lors de la mission "2-6-13" conduite le 17 mars après deux ajournements successifs encore dus à la météo. Crossfield mit à profit cette mission pour évaluer, à l'issue de la phase propulsée, la stabilité naturelle du X-15 sans SAS.

Après une tentative infructueuse le 18 mars, le prochain essai constructeur fut retardé jusqu'au 29 mars. Crossfield et le X-15 n° 2 volèrent à nouveau. Cette mission " 2-7-15 ", était destinée à étudier la stabilité du X-15 sans SAS, pendant la phase propulsée. Deux jours plus tard, le onzième vol libre du X-15 permit à Crossfield de renouveler une ressource à 6 g et de conduire une approche sans système de stabilité artificielle (SAS). Le vol suivant eut lieu le 26 mai ( mission 2-9-18) et fut le dernier du X-15 n° 2 équipé des moteurs intérimaires. Son objectif principal était la qualification à basse altitude du système de stabilisation balistique. Ce fut un plein succès. Crossfield se permit d'accomplir toute son approche à l'aide du mini-manche latéral, pour la première fois depuis le fameux vol plané du 8 juin 1959.