El 24 de septiembre de 1962 fue presentado al público el X-20 Dyna Soar, un vehículo semi-experimental tripulado de la Fuerza Aérea capaz de realizar misiones orbitales, entre las que se encontraba reconocimiento, sabotaje de satélites hostiles, o bombardeo. Estaba previsto que comenzase sus pruebas en tierra en 1965, y el lanzamiento en 1966, pero fue cancelado por el secretario de Defensa McNamara el 10 de diciembre de 1963.
La Fuerza Aérea financió varios estudios a comienzos de los 60 sobre vehículos alados orbitales, de geometría variable y “lifting bodies”. Dos fueron los programas principales entre 1960 y 1964, el tripulado Boeing X-20 Dyna Soar (Dynamic Soaring) y el no tripulado McDonnell ASSET (Aerothermodynamic/elastic Structural Systems Environmental Tests).
Se seleccionaron 6 pilotos para el programa: Albert H Crews Jr, Henry C Gordon, William J Knight, Russell L Rogers y James W Wood, todos de la Fuerza Aérea, y Milton O Thompson, de la NASA. Todos tenían mucha experiencia en vuelos de prueba y supersónicos. Lamentablemente, no pudieron volar el X-20.
Uno de los problemas más importantes con los que se encontró fue la falta de un cohete con la sufiente potencia para ponerlo en órbita con seguridad. El Titan III fue el seleccionado, aunque en aquel momento se encontraba en fase de desarrollo. Este fue uno de los motivos de su cancelación.
Aunque el X-20 nunca voló, sirvió como banco de prueba para multitud de tecnologías avanzadas, que luego se emplearon en otros programas, incluyendo el Space Shuttle. Además, números subsistemas diseñados para el Dyna Soar, fueron utilizados para el posterior programa X-15. Pocos vehículos han contribuido más a la ciencia del vuelo a alta velocidad, especialmente sin haber volado, que el X-20 Dyna Soar.
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