Το μητρικό σκάφος είναι αρκετά μεγάλο, έχει 8 κινητήρες jet και έναν πυραυλοκινητήρα υγρών καυσίμων. Οι δεξαμενές καυσίμου για τον πυραυλοκινητήρα είναι τοποθετημένες στο εμπρός μέρος της ατράκτου και για τους στροβιλοκινητήρες στα φτερά. Οι στροβιλοκινητήρες είναι τοποθετημένοι σε δύο τετράδες και σαν προτεινόμενος κινητήρας αναφέρεται ο F101 της GE. Το βομβαρδιστικό Β-1Β των 2,2mach έχει 4 τέτοιους κινητήρες. Ο πυραυλοκινητήρας είναι τοποθετημένος στην απόληξη της ατράκτου στην μέση και προτείνεται για χρήση ένας SSME (space shuttle main engine - Rocketdyne) του διαστημικού λεωφορείου ο οποίος χρησιμοποιεί για καύσιμα υγρό υδρογόνο και οξυγόνο ενώ η ώση του είναι ελέγξιμη ανά πάσα στιγμή (throttlable).


Ανάμεσα στα ατρακτίδια των στροβιλοκινητήρων στο κάτω μέρος της ατράκτου υπάρχει μια μεγάλη εσοχή όπου μεταφέρεται σύμμορφα το τροχιακό σκάφος. Η εσοχή αυτή είναι αρκετά μεγάλη για να το χωράει σχεδόν ολόκληρο. Έτσι μιας και το τροχιακό σκάφος έχει δικό του σύστημα τροχών μπορεί εύκολα να τοποθετηθεί στο μητρικό στο έδαφος απλώς τροχοδρομώντας πίσω του.



Το τροχιακό σκάφος έχει πτέρυγες και δικό του σύστημα προσγείωσης όπως προαναφέρθηκε. Χρησιμοποιεί και αυτό έναν πυραυλοκινητήρα υγρών καυσίμων (πάλι SSME) και έχει τον χώρο αποθήκευσης φορτίου ανάμεσα στις δεξαμενές καυσίμων. Για ελιγμούς έξω από την ατμόσφαιρα αλλά και για την αποδέσμευση από τροχιά έχει τέσσερις μικρότερους πυραυλοκινητήρες.



Flight Profile.

Τα δύο αεροσκάφη συνδεδεμένα απογειώνονται μαζί, οριζόντια σαν ένα κλασσικό αεροπλάνο με χρήση μόνο των 8 στροβιλοκινητήρων του μητρικού σκάφους. .

Σε ύψος 30.000ft και με ταχύτητα 0.85 mach ενεργοποιούνται και οι δύο πυραυλοκινητήρες.

Εδώ αξίζει να σημειωθεί πως οι δεξαμενές καυσίμων των πυραυλοκινητήρων σε μητρικό και τροχιακό σκάφος είναι διασυνδεδεμένες έτσι ώστε να καταναλίσκονται τα καύσιμα από την δεξαμενή του μητρικού σκάφους και κατά τον διαχωρισμό το τροχιακό σκάφος να έχει πλήρως γεμάτες τις δεξαμενές του.

Σε ύψος 103.000ft και με ταχύτητα 3,3mach γίνεται ο διαχωρισμός. Για να διαχωριστούν με ασφάλεια τα δύο σκάφη ο πυραυλοκινητήρας του μητρικού σκάφους μειώνει την ώση του ώστε να υπάρχει διαφορά ώσης μεταξύ των δύο σκαφών. Έτσι το τροχιακό σκάφος ωθείται προς τα εμπρός και ταυτόχρονα αρχίζει και απομακρύνεται μιας και λόγω της σύνδεσής του με τους δύο βραχίονες αναγκαστικά για να κινηθεί εμπρός τα σημεία σύνδεσης θα ακολουθήσουν τόξο κύκλου. Τα σημεία σύνδεσης στην επιφάνεια του τροχιακού σκάφους είναι φτιαγμένα έτσι ώστε μόλις εκταθούν οι βραχίονες πέραν μια συγκεκριμένης γωνίας (σχεδόν 90 μοίρες, κάθετα) να απελευθερώνουν το τροχιακό σκάφος που συνεχίζει πλέον (και με γεμάτες δεξαμενές) μόνο του την άνοδο.

Το μητρικό σκάφος πλέον συνεχίζει την άνοδό του έως το ύψος των 127.000ft και με την ταχύτητα να έχει πέσει στα 2.84 mach και αρχίζει την κάθοδο ώστε να προσγειωθεί σαν κανονικό αεροσκάφος.

Το τροχιακό σκάφος συνεχίζει την άνοδο έως ότου εισέλθει σε τροχιά. Εκεί αφού εκτελέσει την αποστολή του με τον κατάλληλο ελιγμό αποδεσμεύεται και εισέρχεται και πάλι στην ατμόσφαιρα ακολουθώντας ένα προφίλ πτήσης μεγάλης οπισθέλκουσας για να μειώσει ταχύτητα (όπως το διαστημικό λεωφορείο) και εν τέλη ανεμοπορεί μέχρι τον διάδρομο προσγείωσης.