这架太空飞机长29英尺，太阳能动力，塬先任务预计是270天。

空军表示，这架飞机负责执行第二次任务，即进一步测试相关技术，但是此次任务的根本目的大致上是个谜。

这架飞机的系统程式负责人、麦金泰中校(Tom McIntyre)2011年12月告诉「洛杉矶时报」(L.A. Times)：「我们塬先计划的是9个月的任务。让X-37在轨道上，将提供额外的实验机会，可从这次任务获取最高价值。」

然而，许多人怀疑，太空飞机的任务与国防或侦察有关。传闻说，之所以让这架飞机留在太空，是为了侦察中国大陆新的天宫太空站。

然而，分析家指出，用于侦察的说法有点奇怪，因为两者会以每秒数公里的高速擦身而过。

安全世界基金会(Secure World Foundation)的魏登(Brian Weeden)对英国广播公司(BBC)指出：「如果美国真的想观测天宫太空站，自有足够能力做到，不必使用X-37B。」

2011年5月，业余天文学家已能测出第一架X-37B的轨道模式，因为它飞越北韩、伊拉克、伊朗、巴基斯坦和阿富汗上空，使人们益发怀疑它是用于侦察。

其他产业分析家则猜测，空军只是利用X-37B优异的燃料效率，尽量延长它在太空中的时间，以展示其性能，使其免受预算削减影响。