航天飞机普通化与普通飞机航天化的空天飞机研制，其实是航空航天技术、卫星技术发展和航空航天军事竞争的结果，同时也有航天市场需求的牵引作用。
航空航天技术的发展推动空天技术融合。过去，当航天工业中使用的钛合金应用到飞机上时，飞机的强度(包括抗摩擦、抗高温、抗过载负荷等)大增，从而使飞机飞行高度、速度、灵活性和飞行距离都大为提高。当前，随着航天火箭发动机安全可靠性的增强，以及航天生命维持系统、航天新材料等的日益成熟完善，使飞机可以利用航空航天二元动力方式、航天密闭舱和生命维持系统来制造。美国的极超音速X－43A无人机可以视为一种火箭，而俄罗斯拥有的高度灵活变轨战略导弹，也可以视为一种无人机。
卫星小型化，为高性能飞机作为卫星发射平台、起到第一级“可返回式火箭”的作用奠定了基础。轻型卫星已越来越成为主流，因为电子技术的快速发展，使计算机体积和重量大为减少。据统计，21世纪初，100~300公斤级卫星的发射数量减少了35%；相比之下，计划发射的1~100公斤级卫星的数量增加了68%；到2010~2015年，重量为1~100公斤的卫星最终将成为主流。同时，由于新技术的快速发展，在轨卫星的使用寿命增加，所需发射的运载火箭数量减少，现有的固定式发射系统从商业角度讲是极不合算的。换言之，以空天飞机为手段的近地太空航空航天系统，其未来商业潜力十分巨大，可能在10~15年后排挤纯航空系统的地位。
60年代初，美国空军将领就对空天飞机的性能做出一些要求，当时它被称为“跨大气层飞行器”。由于当时的技术、经济条件相差太远，且应用需求不明确，因而中途夭折；80年代中期，在美国的“阿尔法”号永久性空间站计划的刺激下，一些国家对发展载人航天事业的热情普遍高涨，积极参加“阿尔法”号空间站的建造。据估计，空间站建成后，为了开发和利用太空资源。向空间站运送人员、物资和器材等任务每年将达到数千次之多。这些任务如果用一次性运载火箭、载人飞船或航天飞机来完成，那么一年的运输费用将达到上百亿美元。为了寻求一种经济的天地往返运或系统，美、英、德、法、日等国纷纷推出了可重复使用的天地往返运输系统方案。
1986年，美国提出研制代号为X-30的完全重复使用的单级水平起阵的“国家航空航天飞机”，其特点是采用组合式超音速燃烧冲压喷气发动机。英国提出了一种名叫“霍托尔”（或译“霍托克”，意为“水平起落航空航天飞机”）的单级水平起降空天飞机，其特点是采用一种全新的空气液化循环发动机。90年代，他们又提出了一个技术风险小，开发费用低的新方案。德国则提出两级水平起降空天飞机“桑格尔”，第一级实际上相当于一架超音速运输机，第二级是以火箭发动机为动力的有翼飞行器。两级都能分别水平着陆。法国和日本也提出过自己的空天飞机设想。
80年代末，这股空天飞机热达到高潮。也激起了中国航空航天专家的很大兴趣。 美国空军的X-37B空天飞机原型机“轨道试验飞行器1号”已于2010年4月上演处女航。
美国东部时间22日19时52分（北京时间23日7时52分），人类首架空天飞机X－37B搭乘“阿特拉斯－5”型运载火箭发射升空。按计划，X－37B最多可在太空持续飞行270天。
2011年3月5日，在美国-226任务中，第二架“X－37B”轨道试验飞行器（OTV）在佛罗里达州卡纳维拉尔角的美国航天局发射场发射到低地球轨道，试验飞行器在空间运行469天，于2012年6月16日在范登堡基地着陆。着陆之前一个月，美国空军空间司令部指挥官威廉-谢尔顿将军就宣布这次试验“取得了圆满成功”。“X－37B”的首次轨道飞行任务从2010年4月22日开始，到2010年11月3日在范登堡安全着陆，在空间飞行了225天。第三次飞行试验预计在2012年进行。在这些试验之前，只有前苏联的“暴风雪（Buran）”号可以实现重复运载，并按预计轨道自动着陆，并于1988年11月15日完成了双轨道飞行。波音公司正在计划打造形体更大的“X－37C”型轨道试验飞行器 。 研发门槛高
首先，空天飞机是航空航天相结合的项目，需要研制国在航空和航天领域同时具备很高的技术水平，其次它是一个耗资巨大的项目，需要非常惊人的投入。
具备研制空天飞机技术、条件的国家，主要有美国、俄罗斯、欧盟和日本。美国的空天飞机研制计划大家知道的比较多，比如X-24、X-33、X-34、X-43等，实际上欧盟也在紧锣密鼓地研究，欧洲航空航天局和英国政府在推行欧洲“云霄塔”空天飞机计划，并为它研制火箭基的吸气式组合循环发动机。法国主要是进行自主研制，在上世纪80年代曾研制过“赫尔墨斯”空天飞机，虽然计划没有进行下去，但积累了相当丰富的技术和经验，此外法国在航天技术和超燃冲压发动机等方面都有很成熟的技术。俄罗斯是老牌的航空航天技术强国，在空天飞机使用的超燃冲压发动机方面技术积累尤为雄厚，彩虹机械设计局在上世纪70、80年代就先后推出了“针”式、“彩虹”--2等验证机计划，对高超音速的空天飞行器进行预研。而日本在上世纪80年代已经研制过类似航天飞机的H--2轨道飞行器，对空天飞机的相关技术进行过研究验证，2002年更是决定终止以前研究多年的航天飞机计划，开始全力研制使用循环组合发动机的空天飞机。
我国当然也要大力发展空天飞机技术，重视该技术的发展方向。要打破航空航天的条块分割，形成航空航天技术的合力，来攻克空天飞机的技术难关。此外就要加快基础技术研究和工程技术预研的力度，攻克气动结构、耐热材料、超燃冲压发动机三大技术难点，为空天飞机研制打好基础。
因为在高空大气层缺少氧气，所以空天飞机就必须自己携带液氧。而且还有发动机转速问题。
经济上的不确定性
但不管你有多么中意某个方案，经济才是决定一切的。而很多批评人士也正是出于这一目的，认为应当发展航天飞机或空天飞机。
乔治华盛顿大学空间政策研究院经济学家亨利·赫兹菲尔德(Henry Hertzfeld)表示：“在这一切的背后的关键点就在于如何能以更低的成本进入太空。”他说：“我不认为我们现在已经拥有了这样的方案，并且我也不认为我已经看到这样的方案即将出现。”
从理论上来说，可重复使用的空天飞机将会比一次性使用的火箭要更加经济。因为它只需要重新加注燃料即可，并且它还不需要海军来进行海上搜救行动。
这样的想法的确非常具有吸引力。于是美国一家私营航天公司便推出了一款名为“山猫”(Lynx)的空天飞行器方案，而美国宇航局也正在资助研发一款名为“追梦者”(Dream Chaser)的空天飞行器，其主体将是可重复使用的，非常类似微缩版本的航天飞机。而美国空军已经连续进行了3次保密性质的空天飞机发射。他们的这款空天飞机代号为“X-37B”，似乎也是一种类似微型航天飞机的设计。
空天飞机方案中仍然需要依靠火箭的推力来将其送入太空。因此赫兹菲尔德指出，至少在目前空天飞机还并不是进入太空最便宜的方式。他表示，只要火箭借助的化学推进力仍然是进入太空的唯一手段，那么火箭将仍然是我们进入太空的最经济手段。
而至于空天飞机的前景，赫兹菲尔德则表示：“我想，作为一个社会，我希望我们能继续开展这方面的研究并最终建造一架样机，无论如何这样做至少可以说服我们自己，我们至少的确拥有一架空天飞机——尽管从本质上来说这仍然只是‘化了妆’的火箭。”
DARPA的想法或许与之类似。这个国防技术开发主管部门尽管全力支持飞船技术的发展而不是空天飞机技术，但仍然提出了像XS-1这样的空天飞机方案。DARPA的杰斯·斯旁那波(Jess Sponable)表示：“至于这款飞行器将如何设计，它如何起飞，又如何降落，一切都可以讨论。我们需要的是最具创新性但又具有实用性的方案。”
