SR-71黑鳥偵察機作為上世紀60年代研發的有人飛行器，如今來看依然非常科幻，如果在剛問世時從中國天空飛過，想必國內報紙上立馬就會鋪天蓋地的出現以“疑似外星飛行器造訪中國”為標題的新聞！
SR-71黑鳥延續了其前身——A-12牛車偵察機的氣動設計，采用三角翼布局、翼根前緣直到機頭布置有大邊條，兩臺發動機分別布置在機翼左右，這些設計大都是為了降低雷達反射截面和機身阻力，使之具有一定的隱身能力和能以3馬赫的速度飛行。
為了加強機身結構和承受高速飛行時機身與空氣摩擦產生的高溫，SR-71黑鳥的機體采用了大量價格高昂的鈦合金，全機鈦合金材料占了30噸自重的85％以上，使得黑鳥的單機造價超過20億美元。當黑鳥以3馬赫速度飛行時，機體與空氣高速摩擦會產生極高的溫度，機身表面任何一處的溫度都超過了400度，溫度最高的地方是尾垂，高達577度。
高速飛行時機身超高的溫度還帶來許多必要要解決的問題，比如如何讓飛行員在如此高的溫度下駕駛飛機、如何讓燃油不在高溫下被引燃！為此，臭鼬工廠在黑鳥的駕駛艙內加裝了專門設計的溫度控制系統，將艙內溫度控制在人能夠承受的范圍內。不過，由于需要在3萬米高空飛行，黑鳥飛行員還必須要穿上增壓服，看起來和宇航員沒什么兩樣。
為了尋找耐高溫的燃油，臭鼬工廠的工程師花費了很長的時間，最初測試過用液氫、煤或硼懸浮燃料，但經過測試發現都不合適，費盡周折后臭鼬工廠決定向殼牌石油公司求助。曾為U-2高空偵察機提供燃料的殼牌公司很快又為研發出了LF-2A燃油，美軍稱為JP-7燃油。JP-7燃油的特點是沸點非常高，但價格非常高昂，據稱比同樣體積的蘇格蘭威士忌還貴的多，所以黑鳥飛一小時的油費就高達24萬美元，約合156萬人民幣，簡直沒法玩啊！
鈦合金雖然耐高溫，但金屬在高溫下都會因熱脹冷縮發生形變，造成機體接縫處爆裂，為了解決這個問題，臭鼬工廠將黑鳥的機身接縫處都留有一定的縫隙，當高速飛行時產生熱量后縫隙會自動封堵上。但這樣設計又帶來新的問題，由于黑鳥機身上遍布著油箱，其中許多是用來隔熱的，比如前起落架輪胎就被油箱包圍著，防止因溫度過高爆胎，而機身的縫隙造成黑鳥機身許多油箱在其不飛時或低速飛行時漏油。因此，黑鳥每小時24萬美元的油費不光是因燃油貴造成的，機身漏油也是一個因素。為此，黑鳥起飛時只能加少部分燃油，升空后就需要通過空中加油機加油。
漏油的黑鳥
為了讓最大速度突破3馬赫，黑鳥使用了兩臺J58變循環發動機，這種發動機最大加力推力可以達到140千牛。J58發動機是世界上唯一一種投入實際應用的變循環發動機，這種發動機在低速運行時類似于常規的渦扇發動機，而高速運行時類似于渦噴發動機，而且J58變循環發動機在黑鳥飛得越快的時候輸出的動力越強勁。強勁的動力和特殊的氣動布局使得黑鳥最大速度可達3.35馬赫，并在1974年9月1日創下了從紐約到倫敦的有人飛行器最快飛行紀錄，飛行過程只用了1小時54分56.4秒。
黑鳥服役后對世界上許多國家都進行了偵察，包括中國在內的所有曾被美國視為威脅的國家，據美國黑鳥協會收集資料統計數據，所有被黑鳥偵察過的國家一共向黑鳥發射過超過1000枚導彈，但是沒有一架黑鳥導彈被擊落過，不過傳言曾有一架黑鳥在朝鮮偵察時被S-200導彈擊傷過。值得一提的是，黑鳥曾進入以色列偵察核設施并遭到以軍F-4戰機攔截，當時F-4戰機向黑鳥發射了AIM-9“響尾蛇”空空導彈，但沒什么卵用，因為黑鳥飛得比響尾蛇導彈還快。