高速临近空间飞行器是指飞行速度不小于Ma 3的一类临近空间飞行器，具有快速响应、超强突防、灵活机动等特点，是一种兼备战略威慑和实战应用能力的新概念武器，对于慑止强敌、控制危机和打赢战争具有重要作用，是美俄等军事大国竞相发展的利器。
根据有无动力以及动力的种类不同，高速临近空间飞行器可分为无动力型（无动力滑翔飞行器）、航空动力性（高空高速侦察机）、超燃冲压动力型（高超声速巡航飞行器）、火箭动力型（亚轨道飞行器）、组合循环动力型等几类。
高空高速战略侦察机
高空高速战略侦察机是以航空发动机或航空发动机与冲压发动机组合为动力的一类高速临近空间飞行器，它是迄今唯一投入使用的一类高速临近空间飞行器。主要包括美国有人驾驶的U-2"黑寡妇"侦察机和SR-71"黑鸟"战略侦察机，无人驾驶的D-21战略侦察机和SR-72高超声速侦察机。
美国SR-71"黑鸟"有人驾驶战略侦察机背负D-21无人侦察机。
U-2是美国空军一种采用涡喷式航空动力的单座高空侦察机，能在21km高空全天候执行战略或战术照相侦察和电子侦察任务，1955年完成首飞，1956年开始装备美国空军。U-2机载设备包括有8台能全天候工作的全自动照相机和4部雷达信号接收机、无线电通信接收机、辐射源方位测向机、电磁辐射源磁带记录机等。美国空军和中央情报局用U-2来侦察敌后方战略目标，几十年来曾侦察过苏联、古巴、朝鲜、中国和越南等国家，为美国决策者提供重要情报。U-2的改进型U-2R飞机最大巡航高度可达27km，最大航程8830km，曾参加过海湾战争，被用作战术侦察机。
SR-71是第一种成功突破"热障"的实用型喷气式飞机，能够以Ma 3.5的速度在25km高空飞行并能进行空中加油，续航时间很长。其机身采用轻质、高强度的钛合金作为结构材料；机翼等重要部位采用了能适应受热膨胀的设计，因为SR-71在高速飞行时，机体长度会因为热胀伸长30cm以上；油箱管道设计巧妙，采用了弹性的箱体，并利用油料的流动来带走高温部位的热量。由于维护费用过高，SR-71在20世纪80年代末退役，转给美国航空航天局作高空高速科学研究用，但在海湾战争中曾重新服役，于1998年最终退役。
X-43项目是美国探索超燃冲压发动机技术的先手，为美国抓紧抢占临近空间赢得了先机。
D-21是在20世纪60年代由美国洛克希德·马丁（洛马）公司"臭鼬工厂"在研制SR-71的同时研制的。美方对该机极为保密，直至1994年才公开该型号。该机是一种一次性使用的战略无人侦察机，巡航速度为Ma 3.25，实用升限29km，最大航程达5550km，用于对敌后方的各种军事设施进行高速战略摄影侦察。该机通常由B-52吊挂起飞，投放后由火箭助推器加速至Ma 3.28，其携载的冲压发动机开始工作，使飞机爬升至24～25km，在24km以上飞机保持Ma 3.4做长时间侦察飞行。侦察完成后返航至回收区，将特设舱用降落伞回收，飞机自毁。
