MDA以分层方式构建了弹道导弹防御系统
面对从短程弹道导弹到洲际导弹的威胁，没有一种反导系统可以做到远近通杀，考虑到拦截洲际导弹和短程导弹的难度差别，单一的拦截弹与传感器系统即使技术上可行也只会造成极大的浪费。针对这种防御形势MDA引入了分层拦截的概念，使用不同的探测器和拦截弹完成对不同类型目标的探测与拦截，从而降低了研制部署反导系统的难度和费用。MDA在增强美国弹道导弹防御能力上进行了一系列卓有成效的措施，截止2011年初，美国已经部署了30枚陆基中程拦截弹(GBI)，其中26枚部署在美国陆军位于阿拉斯加州的格里利堡基地，4枚部署在美国空军位于加利福尼亚州的范登堡空军基地。GBI源自美国原有的国家弹道导弹防御系统(NMD)，用于拦截敌方射向美国本土的中远程或是洲际弹道导弹;美国还部署了108枚SM-3系列反导拦截弹，包括107枚SM-3 Block IA和1枚新生产的SM-3 Block IB，这些SM-3导弹部署在具有反导能力的21艘宙斯盾系统战舰上。SM-3导弹设计上具备拦截从短程弹道导弹到中远程弹道导弹的能力，并在实际拦截测试中得到了证明，尤其是今年4月的试验中成功拦截了中远程靶弹LV-2;末段高层拦截系统(THAAD)也在增加中，目前已经部署了2个THAAD连，拦截弹数量48枚。THAAD系统用于拦截中短程弹道导弹，具备独一无二的大气层内外拦截能力，充分利用大气的减速效果降低识别轻重诱饵的难度;在短程弹道导弹拦截上，美国陆海军分别使用的是爱国者PAC-3导弹和SM-2 Block IVA导弹，前者部署了52个连、拦截弹数量超过800枚，后者即将被新的海基末段防御系统(SBT)代替，但仍然装备了约70枚导弹。
弹道导弹防御系统中至关重要的还有传感器系统，MDA目前部署了5部UHF波段相控阵战略早期预警雷达，其中3部已经进行了升级，称之为升级型早期预警雷达(UEWR)，还有2部也将在今后数年完成升级。UEWR雷达是美国弹道导弹预警的关键一环，通过部署在国土的不同位置，形成了环绕本土的监视网，部署在英国的UEWR雷达还提供了来自欧洲方向更早的预警信息;不过UEWR雷达只能用于预警，为了实现火力控制，MDA还在阿拉斯加部署了1部海基X波段雷达，外加1部兼做预警和火控的L波段丹麦眼镜蛇雷达。此外还有自THAAD火控雷达衍生而来的可运送前置X波段雷达(FBX-T)，用于前置部署提供高精度的早期预警跟踪，同样子THAAD的AN/TPY-2雷达衍生而来的还有陆基X波段雷达(GBR-X)，用于为战区弹道导弹防御提供早期预警、精确探测和目标识别。FBX-T和GBR-X雷达将在美国或是海外盟国部署，目前日本和以色列都部署了相关雷达。尽管雷达可以通过前置部署增加预警时间，但由于地理距离和地球曲率的限制很多内陆目标无法及时探测，更不要说冷战时代前置部署的有效性极差，因此天基预警系统是弹道导弹防御系统至关重要的部分。美国的天基预警系统包括静止轨道的3颗国防支援卫星(DSP)、新一代的1颗天基红外系统静止轨道星(SBIRS-GEO)、2颗天基红外系统大椭圆轨道星(SBIRS-HEO)外加2颗近地轨道的天基跟踪与监视系统(STSS)验证卫星。冷战期间的国防支援卫星计划(DSP)总计发射了3代23颗卫星，正常情况下3颗工作卫星可以扫描全球提供弹道导弹的早期预警，但由于设计和技术的限制无法跟踪飞行中段的导弹。SBIRS是设计中用来替换DSP的新一代天基预警系统，具备穿透云层的探测能力，缩短了预警时间。STSS原来设计在低轨道提供对弹道导弹飞行全程尤其是发动机关机后的飞行中段的跟踪，为中段拦截提供精确可靠的目标信息，不过目前转为验证项目只有2颗验证星。
