X-37B还属于低轨道航天器，其直接的太空作战能力有限，但军事专家认为，X-37B可搭载导弹、激光发射器等先进武器实施远程精确打击，其作战潜力不可低估X-37B升空后可迅速到达全球任何目标的“上空”，利用自身携带的武器对敌国卫星和其他航天器采取控制、捕猎和摧毁等攻击，甚至向敌国地面目标发起攻击。由此可见，X-37B完全有可能成为“轨道轰炸机”。美国军方的航天侦察能力主要由国家侦察局负责，但存在作战响应慢、费用昂贵等不足，因此美国国防部决定发展空天飞机以弥补美军航天侦察能力的不足。X-37B能够搭载多种侦察设备，在高空对海陆空目标及外太空目标进行侦察，并将侦察信息实时传递给作战单位。如果这种无人空天飞机可靠的话，可以促使美军快速大量部署低轨道侦察卫星。功能目标:1、实现快速敌对打击，1小时内对地球任何地点、任何时间下的目标实施打击。2、使敌方的战略和战术远程武器失效，对敌方形成强大的军事压力。3、保护美国空间飞行器资源，确保美军在太空的资产安全，确保美军依靠的空间信息和侦察优势。4、打击敌方空间飞行器(包括卫星和次轨道飞行器)资源，使敌方无法开展空间作战。5、通过控制空间，进而控制空间资源，最终控制战场的作战形式和样式，使得作战完全按照美军的作战思路和目标进行。
