X系列的美国试验飞机和直升机(及部分火箭)以用于测试尖端新技术。部分X-飞机被大力宣传及用作破纪录,但同时大部分X-飞机在开发的过程中都保持高度的机密。 首部X-飞机为贝尔X-1因首次突破音障而知名。后来的X-飞机都取得重要的研究成果,其中火箭动力飞机北美X-15在1960年代成名。绝大多数的X-飞机都不会进行全面生产,通常只作少数生产例外的是X-35试验机,在击败竞争对手波音X-32后即以F-35的编号投入生产。 大多数的X-飞机由美国国家航空咨询委员会(NACA,即美国国家航空航天局的前身)经营,部分联同美国空军经营。但并非所有美国试验机都被称为X-飞机