Deși tehnologia este în continuă schimbare și sunt dezvoltate modele noi și îmbunătățite de aeronave, lumea are în prezent două tipuri de avioane care pot fi considerate cele mai rapide aeronave realizate vreodată. Aceste tipuri includ aeronave fără pilot, adică controlate de la distanță, și avioane cu pilot, în care cel puțin un pilot zboară în avion. Aceste aeronave sunt fabricate și zburate numai în scopuri științifice.
Cea mai rapidă aeronavă care a fost controlată în cabină de un pilot și echipaj a fost nord-americanul X-15. X-15 a fost dezvoltat pentru a ajuta oamenii de știință să exploreze zborul hipersonic și a fost zburat între 1959 și 1968. Viteza hipersonică este considerată a fi orice depășește Mach 5, sau de cinci ori viteza sunetului. X-15 a atins o viteză de Mach 6.7. Pentru a atinge viteze suficient de mari pentru a fi considerat cea mai rapidă aeronavă din lume, X-15 a trebuit să fie lansat dintr-un alt avion care era deja în zbor.
Câteva avioane X-15 rămân intacte și pot fi văzute expuse la Muzeul Forțelor Aeriene ale SUA din Ohio, precum și la Washington DC la Muzeul Național al Aerului și Spațiului. Neil Armstrong a fost unul dintre piloții care a zburat cu X-15 nord-american, ajutând să facă din nou istorie, de data aceasta ca pilot al uneia dintre cele mai rapide avioane din lume. X-15 a efectuat un total de 199 de zboruri în anii săi de funcționare.
Deși unele avioane foarte rapide sunt fără pilot, ele sunt încă de mare importanță și utilitate pentru comunitatea științifică, precum și pentru pasionații de avioane. În 2004, NASA a lansat X-43A, care era un avion experimental fără pilot. Acest avion a atins o viteză de 6,600 de mile pe oră (10,621.7 kilometri pe oră) sau Mach 10.
X-43A este diferit de alte aeronave din cauza motorului său. NASA a instalat un motor scramjet, care a ajutat la reducerea greutății totale a aeronavei eliminând nevoia de oxigen în zbor. În timpul zborului, avionul adună oxigen, ceea ce îl ajută să călătorească mai repede datorită greutății sale mai mici, propulsându-l cu ușurință la titlul de cel mai rapid avion din lume.
Deși nu se compară cu viteza avioanelor, cel mai rapid elicopter din lume se încadrează în categoria aeronavelor și merită menționat. Elicopterele nu servesc doar unui scop important pentru astfel de entități precum misiunile militare și de salvare, ci sunt dezvoltate și pentru demonstrații și teste. Corpul aerian al armatei SUA, în cooperare cu guvernul Qatarului, a dezvoltat Lynx AH Mk.1. Acest elicopter a fost folosit pentru zboruri demonstrative până în 1986, când a stabilit oficial recordul mondial la 249 mph (400.7 kilometri pe oră).