图注：＾X-33概念图
1994年8月，克林顿总统发布了《国家空间运输政策指南》，委派美国宇航局领导进行下一代“可回收运载工具（RLV）”技术发展与验证，当时有三家公司的设计参与竞争，洛克希德·马丁公司位于加利福尼亚州帕姆代尔的“臭鼬工厂”，加利福尼亚州亨廷顿的麦道宇航公司，加利福尼亚州唐尼的罗克韦尔国际公司的空间系统分部。
图注：＾X-33模型在河床上降落测试
1996年7月，美国宇航局选择洛马的“臭鼬工厂”设计建造X-33，研发团队由洛克希德·马丁公司、达因火箭发动机公司、罗尔装备公司和美国宇航局和美国国防部的几个实验室组成。1999年，美国宇航局投入9.41亿美元的预算，洛克希德·马丁公司投入2.12亿美元进行设计，用来实现以下技术目标：
图注：＾X-33构造图，机身最后方是“综合推进结构”
一是验证可回收低温贮罐系统，包括存贮液氢（LH2）和液氧（LOX）的罐体，体温隔热材料和一体化防热系统（TPS）。
二是验证一体化防热系统的耐久性、低维护性和在极高极低温度下的性能。
三是验证导航控制系统，包括运载工具的起飞、爬升、飞行、再入和着陆等一系列自动飞行控制。
四是实现高超声速飞行，速度超过15马赫，或18000千米/小时。
五是验证主航天飞船的合成结构，并与一体化防热系统事整合。
六是验证完成三次飞行7天的周转时间的性能，指飞船从起飞、飞行到再次添加燃料的时间。
七是验证两次飞行2天的周转时间。
八是验证50人的最大维护工作量，使这些支持行动能够保证完成2次飞行。
图注：＾X-33模型
总体而言，X-33“冒险之星”是一种无人驾驶单级入轨可重复使用航天运载飞行器，其1/2 比例的原型机长20.29米，机高5.88米，翼展22.06米，采用垂直起飞方式，亚轨道飞行，能在飞行跑道上着陆。X-33采用一台波音公司特别开发的J2S火箭发动机，其余部件也是包含了诸多高科技元素。
图注：＾X-33模型
截止1998年12月，加利福尼亚州爱德华兹空军基地的发射基地共进行了15次发射，试飞持续了近一年。1996年12月31日，马尔姆斯托姆空军基地开始为X-33进行了降落测试，基地的航空救援中队参与。2001年3月，由于存在诸多难以突破的技术难关（如线性气塞式发动机），NASA取消了已经耗资了13亿美元的 X-33项目。
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