英文字母X是“Experimental”这个单词的缩写，即“试验的”之意，同时也蕴涵着“未知的”深层含义。在飞行器设计领域，未知的技术障碍与难题比比皆是，即使是通过风洞、模拟器和计算机也只能构建出一个理想状态下的模型而已，所以必须研制出专门用途的试验机去探索那些未知领域。为了探索航空航天领域众多的未知领域，美国人开始了X系列试验飞行器的研究工作。1945年初，世界上第一架火箭动力试验机 XS-1（后来命名为 X-1）在美国军方的资助下首飞成功。这之后，X-3、X-4、X-5 等一大批试验飞行器相继飞上了蓝天。在随后近三十年的发展过程中，以 X 冠名的试验飞行器几乎每年都要研制一种，其研制速度也快得惊人，这段时间因而也成为了 X 系列试验飞行器发展的黄金时期。