Já é o segundo voo de um avião semelhante, mas este tinha a bordo um conjunto de equipamentos classificados como “secretos”, segundo a agência AFP, o que alimentou a especulação sobre os verdadeiros objectivos desta missão.

Tom McIntyre, tenente-coronel da força aérea norte-americana, responsável do programa, considerou num comunicado para a imprensa, que "com o fim das missões tripuladas dos vaivéns, o X-37B tem uma capacidade única para desenvolver e testar tecnologias espaciais" reutilizáveis. Um sistema de protecção térmica avançada e produção de energia solar foram testados sem os riscos presentes noutros programas, que exigem tripulação.

Na página oficial da agência espacial da norte-americana NASA, o avião é descrito como um veículo que vai "testar e validar tecnologias no ambiente do espaço e os resultados permitirão construir um vaivém de socorro de astronautas na Estação Espacial Internacional".

Apesar de estar projectado para uma missão de cerca de 270 dias, o X-37B foi mantido em órbita durante 469 dias para "ver o quão longe se pode alongar o tempo de voo orbital", disse Tom McIntyre. O X-37B tem cerca de um quarto do tamanho de um vaivém espacial, tendo apenas cinco toneladas e 8,44 metros de comprimento. A envergadura de asas é de 4,57 metros.