Obwohl sich die Technologie ständig ändert und neue und verbesserte Flugzeugmodelle entwickelt werden, gibt es derzeit weltweit zwei Flugzeugtypen, die als die schnellsten Flugzeuge aller Zeiten gelten können. Zu diesen Typen zählen unbemannte, also ferngesteuerte Flugzeuge, und bemannte Flugzeuge, bei denen mindestens ein Pilot im Flugzeug fliegt. Diese Flugzeuge werden nur zu wissenschaftlichen Zwecken gebaut und geflogen.
Das schnellste Flugzeug, das von einem Piloten und einer Besatzung in der Kabine gesteuert wurde, war die North American X-15. Die X-15 wurde entwickelt, um Wissenschaftlern bei der Erforschung des Hyperschallflugs zu helfen, und wurde zwischen 1959 und 1968 geflogen. Hyperschallgeschwindigkeit wird als alles angesehen, was Mach 5 oder die fünffache Schallgeschwindigkeit überschreitet. Die X-15 erreichte eine Geschwindigkeit von Mach 6.7. Um Geschwindigkeiten zu erreichen, die groß genug waren, um als das schnellste Flugzeug der Welt angesehen zu werden, musste die X-15 von einem anderen Flugzeug aus gestartet werden, das bereits im Flug war.
Einige X-15 sind intakt und können im US Air Force Museum in Ohio sowie in Washington DC im National Air and Space Museum besichtigt werden. Neil Armstrong war einer der Piloten, die die nordamerikanische X-15 geflogen haben und wieder einmal Geschichte geschrieben haben, diesmal als Pilot eines der schnellsten Flugzeuge der Welt. Die X-15 absolvierte in ihren Betriebsjahren insgesamt 199 Flüge.
Obwohl einige sehr schnelle Flugzeuge unbemannt sind, sind sie immer noch von großer Bedeutung und Nutzen für die wissenschaftliche Gemeinschaft sowie für Flugzeugenthusiasten. Im Jahr 2004 startete die NASA die X-43A, ein experimentelles unbemanntes Flugzeug. Dieses Flugzeug erreichte eine Geschwindigkeit von 6,600 Meilen pro Stunde (10,621.7 Kilometer pro Stunde) oder Mach 10.
Die X-43A unterscheidet sich durch ihr Triebwerk von anderen Flugzeugen. Die NASA installierte ein Scramjet-Triebwerk, das dazu beitrug, das Gesamtgewicht des Flugzeugs zu reduzieren, indem es den Bedarf an Sauerstoff im Flug beseitigte. Während des Fluges sammelt das Flugzeug Sauerstoff, wodurch es aufgrund seines geringeren Gewichts schneller fliegt und es leicht zum Titel des schnellsten Flugzeugs der Welt führt.
Obwohl er in Bezug auf die Geschwindigkeit nicht ganz mit Flugzeugen zu vergleichen ist, fällt der schnellste Hubschrauber der Welt in die Kategorie der Flugzeuge und verdient Erwähnung. Helikopter erfüllen nicht nur für Militär- und Rettungseinsätze einen wichtigen Zweck, sondern werden auch für Demonstrations- und Testzwecke entwickelt. Das US Army Air Corps hat in Zusammenarbeit mit der Regierung von Katar den Lynx AH Mk.1 entwickelt. Dieser Hubschrauber wurde bis 1986 für Demonstrationsflüge eingesetzt, als er offiziell den Weltrekord mit 249 mph (400.7 Stundenkilometern) aufstellte.