X-fly (for eXperimental) er en serie med eksperimentelle fly finansiert av USAs forskjellige føderale institusjoner. Noen var (og er) ubemannede missiler, og noen kom aldri lenger enn til tegnebrettet. Hensikten med flyene er å utforske aerodynamiske prinsipper, tekniske løsninger og konsepter. X-flyene er generelt sett ikke prototyper, siden de ikke er ment å skulle settes i produksjon på et senere tidspunkt. Betegnelsen X- angir et eksperimentprosjekt og ikke de enkelte flyene. Av X-7 ble det for eksempel bygd 61 eksemplarer, og alle bar navnet X-7 (med variant-nummer i tillegg).

Det første X-flyet var rakettflyet Bell X-1. Dette var det første bemannede flyet som brøt lydmuren i vannrett kontrollert flukt 14. oktober 1947. Siden har forsøkene med X-flyene banet veien for nyvinninger innen både romfart og militær og sivil luftfart. På grunn av at disse flyene testet grensene for hva som var mulig, endte flere av testflygingene med kræsjlandinger, og i noen tilfeller omkom testpilotene da flyene kom ut av kontroll og styrtet. Flere av X-flyene var (og er) strengt hemmelige, siden de prøver ut militær teknologi. Det foreløpig siste (kjente) X-flyet er Boeing X-66 (per juli 2023).

Nr	Bilde	Produsent	Kallenavn	Type	Første flyvning	Siste flyvning	Formål
X-1		Bell Aircraft Corporation		Rakettfly	25.01.1946	06.11.1958	Supersonisk flyvning
X-2		Bell Aircraft Corporation		Rakettfly	27.06.1952	27.09.1956	Kompresjonsvarme i høye hastigheter
X-3		Douglas Aircraft Company	Stiletto	Jetfly	20.10.1952	23.05.1956	Langvarig flyvning i Mach 2
X-4		Northrop Aircraft Corporation	Bantam	Jetfly	16.12.1948	29.09.1953	Haleløs flydesign
X-5		Bell Aircraft Corporation		Jetfly	20.06.1951	25.10.1955	Variabel vinge-geometri
X-6		Consolidated-Vultee Aircraft		Atomdrevet fly	Aldri bygd	Kansellert 1957	Atomdrevet fly
X-7		Lockheed Missiles & Space Co.		Rakettdrevet missil	26.04.1951	20.07.1960	Ramjet-tester
X-8		Aerojet General Corporation		Rakettdrevet missil	24.04.1947	Ukjent	Utforsking av den øvre atmosfæren
X-9		Bell Aircraft Corporation	Shrike	Rakettdrevet missil	28.04.1949	23.01.1953	Luft-til-bakke missil
X-10		North American Aviation		Jetdrevet missil	14.10.1953	26.01.1959	Interkontinental krysser-rakett
X-11		Consolidated-Vultee Aircraft		Rakettdrevet missil	Aldri	Kansellert	Interkontinetal ballistisk missil
X-12		Consolidated-Vultee Aircraft		Rakettdrevet missil	Aldri	Kansellert	Interkontinental ballistisk missil
X-13		Ryan Aeronautical Company	Vertijet	Jetfly	10.12.1955	30.07.1957	VTOL-teknologi
X-14		Bell Aircraft Corporation		Jetfly	17.02.1957	29.05.1981	VTOL-teknologi
X-15		North American Aviation		Rakettfly	08.06.1959	24.10.1969	Hypersonisk flyvning
X-16		Bell Aircraft Corporation		Jetfly	Aldri	Kansellert	Spionfly under dekke av X-betegnelse
X-17		Lockheed Missiles & Space Co.		Flertrinns rakett	17 .04.1956	22.08.1957	Tilbakevending fra rommet
X-18		Hiller Helicopters		Propellfly	20.11.1959	Juli 1961	V/STOL
X-19		Curtiss-Wright Corporation		Propellfly	20.11.1963	25.08.1965	VTOL
X-20		The Boeing Company	Dyna-Soar	Rakettfly	Aldri	Kansellert 1963	Gjenbrukbart romfly
X-21		Northrop Corporation		Jetfly	18.04.1963	1964	Laminær vinge-strømning
X-22		Bell Aerospace Textron		Propellfly	17.03.1966	1988	V/STOL
X-23		Martin Marietta Corporation	PRIME	Umotorisert glider	21.12.1966	19.04.1967	Manøvrering under tilbakevending fra rommet
X-24		Martin Marietta Corporation		Rakettfly	17.04.1969	09.09.1975	Vingeløs flydesign
X-25		Bensen Aircraft Corporation		Autogyro	05.06.1968	1968	Evakuering av flymannskap
X-26		Lockheed / Schweizer	Frigate	Seilfly	03.06.1962	1973	Pilot-trening
X-27		Lockheed-California Company	Lancer	Jetfly	Aldri	Kansellert	Avansert lettvekts jager
X-28		George Pereira		Flybåt	12.08.1970	22.10.1971	Patrulje-fly for Vietnam
X-29		Grumman Aerospace Corporation		Jetfly	14.12.1984	30.09.1991	Fremadrettede vinger
X-30		Rockwell International		Scramjetfly	Aldri	Kansellert 1993	NASP romfly med scramjet
X-31		Rockwell International og MBB (Messerschmitt-Bölkow-Blohm)		Jetfly	11.10.1990	29.04.2003	Vektorstyrt jetstråle
X-32		The Boeing Company		Jetfly	18.09.2000	2001	«Joint Strike Fighter»-kandidat
X-33		Lockheed Martin Corporation		Pluggdyserakett («aerospike») romfartøy	Aldri	Kansellert mars 2001	Halvskala prototype til VentureStar
X-34		Orbital Sciences Corporation		Type	Aldri	Kansellert mars 2001	Romfartsteknologi
X-35		Lockheed Martin Corporation		Jetfly	24.10.2000	2001	«Joint Strike Fighter»-kandidat
X-36		McDonnell Douglas/Boeing		Jetdrevet skalamodell	17.05.1997	24.09.1997	Avanserte flykontroll-konsepter
X-37		The Boeing Company		Rakettdrevet romfly	07.04.2006		Ubemannet tilbakevending og landing fra rommet
X-38		NASA / Scaled Composites		Vingeløst glidefly	12.03.1998	13.12.2001	Evakueringsfartøy for Den internasjonale romstasjonen (ISS)
X-39		Reservert for USAFs Air Force Research Laboratory sitt FATE-program (Future Aircraft Technology Enhancements). Ikke tatt i bruk (offisielt).
X-40		The Boeing Company		Glidfly	11.08.1998	18.05.2001	Landing med autopilot (forløper til X-37)
X-41	Hemmelig	Ukjent	CAV	Hemmelig	Ukjent	Ukjent	Militært romfly
X-42	Hemmelig	Ukjent		Rakett	Ukjent	Ukjent	Rakettrinn.
X-43		Microcraft, Inc.	Hyper-X	Scramjet	02.06.2001	November 2004	Scramjet-test
X-44		Lockheed Martin Corporation	MANTA	Jetfly	Ukjent		Vektorstyrt jetstråle/haleløs flydesign
X-45		The Boeing Company	UCAV	Jetfly	22.05.2002		Ubemannet kampfly
X-46		The Boeing Company	UCAV-N	Jetfly	Ukjent	Kansellert 2003	Ubemannet kampfly for hangarskip
X-47		Northrop Grumman	Pegasus	Jetfly	24.02.2003	2015	Ubemannet kampfly for hangarskip
X-48		The Boeing Company		Jetfly	20. juli 2007	9. april 2013	Nytt vingekonsept: Blended-Wing-Body (BWB)
X-49		Piasecki Aircraft Corporation	Speedhawk	Helikopter	29.06.2007		Vektorstyrt dysepropell (Vectored Thrust Ducted Propeller) i stedet for halerotor
X-50		The Boeing Company	Dragonfly	Helikopter-hybrid	04.12.2003	Avsluttet	Kombinasjon av rotor og vinge
X-51		The Boeing Company	WaveRider	Scramjet kryssermissil	Slutten av 2009		Hypersonisk krysser-missil
X-52		Ikke i bruk. For å unngå forvekslinger med det eksisterende bombeflyet B-52.
X-53		Boeing Phantom Works		Jetfly	November 2002	Mars 2005	Elastiske vinger
X-54	Mangler	Gulfstream Aerospace		Jetfly	Ukjent	Ukjent	Supersonisk flyvning
X-55		Lockheed Martin	ACCA	Transportfly	Juni 2009	Før 2016	Avanserte komposittmaterialer
X-56		Lockheed Martin	MUTT	Ubemannet lettvektsfly	26. juli 2013		Aktiv flutterdemping
X-57		NASA	Maxwell	Propellfly		Pågår (pr. 2023)	Hel-elektrisk fremdrift
X-58		Ikke tildelt (pr. 2019)
X-59		Lockheed Martin	QueSST	Jetfly		Pågår (pr. 2023)	Reduksjon av lydmursmell
X-60		Generation Orbit		Rakett-drone			Hypersonisk forskning
X-61		Dynetics		Jetdreven drone	November 2019		Avanserte Droner i sverm
X-62		General Dynamics	VISTA	Jetfly	April 1992	Pågår (pr. 2023)	Flyvende simulator
X-63		Ikke tildelt per 2023
X-64		Ikke tildelt per 2023
X-65		Aurora Flight Sciences	CRANE	Ubemannet jetfly	2025 (planlagt)	Under utvikling (2023)	Nytt manøvreringsprinsipp
X-66		Boeing		Jetdrevet passasjerfly	2028 (planlagt)	Under utvikling (2023)	Nytt vingekonsept

• NASA – American X-vehicles, An Inventory—X-1 to X-50 (Utgitt 2003) (pdf) Besøkt 20. mars 2015
• Department of Defense – MDS Designators Besøkt 20. mars 2015