侦察机是专门用于从空中进行侦察、获取情报的军用飞机，是现代战争中的主要侦察工具之一。飞机诞生后，最早投入战场所执行的任务就是进行空中侦察。因此，侦察机是飞机大家族中历史最长的机种。侦察机按执行任务范围，又可分为战略侦察机和战术侦察机。
“黑鸟”——SR-71侦察机
SR-71超音速侦察机是由美国洛克希德公司研制的高空战略侦察机，是美国空军所使用的一款三倍音速长程战略侦察机，于1963年2月开始研制，1966年1月交付使用。SR-71机体重量的93%为钛合金，其气动外形为三角翼、双垂尾，发动机布置在机翼上。SR-71有三种改型：A型，战略侦察型，共生产25架；B型，教练型，共生产2架；C型，由A型改装的教练型。
有着“鸟”一样的身躯
SR-71在1964年12月22日首次试飞，并在1966年1月进入加州比尔空军基地的第4200战略侦察联队服役。1990年1月26日，由于国防预算降低和操作费用高昂，SR-71退役，但在1995年又编回部队，并于1997年展开飞行任务。1998年SR-71永久退役。
该机的机全长32.74米，翼展16.94米，全高5.64米，翼面积为170平方米，空重30600千克，载重77000千克，最大起飞重量78000千克，它拥有两台涡轮喷气亚燃冲压组合循环发动机。
该机的起落架宽度5.98米，起落架前后距离11.53米，作战半径5400千米，转场航程5926.4千米，实用升限25900米，最大升限30500米，最大爬升率大于60米/秒，翼负荷460千克/平方米。
天空中隐形的“眼”
SR-71是第一个以隐身外形和材料设计的作战飞机，最明显的特征就是内倾的垂直安定面。它的大小看起来像是个会飞的谷仓，但雷达讯号只相当于一扇门，而且被设计为具有非常小的雷达反射截面，这是早期的隐身设计。
然而，这并没有包括高温引擎排气，而那也能反射雷达讯号，所以颇具讽刺意味的是，SR-71在联邦航空署的长程雷达上是最大的目标之一，在几百里外就能追踪。即使采用了大量的隐身技术，但是因为其在高速飞行时巨大的红外特征，因此他实际上不具备隐形功能，但是依赖他的高速，SR-71成功地摆脱了上千次针对它的攻击，其中绝大部分都来自苏联的飞机和对空导弹。
由于先进的设计、性能与其高度机密性，吸引了不少狂热者的喜好，大多数航空迷依据结构与空气动力的承受度，推测它最大可以飞到3.3马赫以上，不会超过3.44马赫。特别是他们引证压缩器最大进气温度是427℃，这已经超过3.3马赫，而3.44马赫则是引擎会产生“未启动”的速度。部分推测认为，这可以靠压缩器设计和安装减缓。
1969年，美军侦察机共执行了802架次空中侦察飞行，其中SR-71为16架次。1970年，共完成空中侦察飞行5320架次，其中SR-71为47架次。1971年，美军空中侦察飞行7662架次，SR-71为54架次。1972年，美军进行空中侦察飞行20674架次，SR-71为123架次。SR-71从未被击中过。
价格昂贵的“杀手”
这主要是SR-71战略侦察机能以2800～3200千米/小时在高空侦察飞行，当时越南人民军最先进的防空导弹系统只能保障对速度在2000千米/小时以下目标的攻击效率。虽然这种防空导弹系统经过必要的修正，完善各种战斗性能后，改进型系统战斗力急剧提升，已经能够摧毁类似“黑鸟”性能的高空高速目标，但战争已经结束，它们失去了证明自己的机会和用武之地，就此成全了“黑鸟”一架未被击落的神话。
SR-71极其高昂的使用费用，是其退役的主要原因之一，尽管就连国会议员也有人认为它仍然是一架尚无其他飞机可以代替的战略侦察机。在美国空军提交的任务准备状态的请求报告中，曾提出两架重新服役的SR-71按每月30天美元计算，每月所需费用为3900万美元的预算。
而且，美国空军还计划对其进行现代化改装，如改进它的侦察设备和雷达系统，装备卫星全球定位系统等，这些都需要极大的投资，所以美国国会未批准这些投资计划。由此看来，20世纪60年代问世的“黑鸟”即将走到其生命的尽头。不过，尽管SR-71全部退役，现在已经变成飞行试验机的“黑鸟”，仍将在科研战线上超期服役。
“全球鹰”——无人侦察机
诺斯罗普·格鲁曼公司的“全球鹰”是美国空军乃至全世界最先进的无人机。作为“高空持久性先进概念技术验证”计划的一部分，包括“全球鹰”和“暗星”两个部分在内的“全球鹰”计划于1995年启动。全球鹰高空远程无人飞行器计划是为了满足空中防御侦察办公室向联合力量指挥部提供远程侦察能力的需要而设计的。全球鹰具有从敌占区域全天候不间断提供数据和反应的能力，只要军事上有需要，它就可以启动。
“体格健美”的侦察机
1999年6月到2000年6月是“全球鹰”在美军部署和评估阶段。根据经费的情况，各种需求按优先顺序在各个批次中得到满足。到第二个生产循环，美军在作战能力评估中正式确定“全球鹰”具有了完整的作战能力。
诺斯罗普·格鲁曼公司在全球防务制造商中排行第三位，也是最大的雷达与军舰制造商。公司总部位于加利福尼亚州圣地亚哥，在全世界100多个地区拥有工厂或办事机构，有125400名员工，年收入307亿美元。诺斯罗普·格鲁曼下设8个业务部：电子系统，集成系统，使命系统，造船系统，纽斯波特船厂，信息技术部，空间技术部和技术服务部。
“全球鹰”机身长13.5米，高4.62米，翼展35.4米，最大起飞重量11622千克。翼展和一架中型客机相近，是一种巨大的无人机。“全球鹰”机载燃料超过7吨，最大航程可达25945千米，自主飞行时间长达41小时，可以完成跨洲飞行，可在距发射区5556千米的范围内活动，可在目标区上空18288米处停留24小时。
“全球鹰”更先进的优点是，它能与现有的联合部署智能支援系统和全球指挥控制系统联结，图像能直接而实时地传给指挥官使用，用于指示目标、预警、快速攻击与再攻击、战斗评估。
它还可以适应陆海空不同的通信控制系统，既可进行宽带卫星通信，又可进行视距数据传输通信。宽带通信系统可达到274mb/秒的传输速率，但目前尚未得到支持。“全球鹰”于1998年2月首飞，在计划执行期内完成了58个起降，共719.4小时的飞行。1999年3月第二号原型机坠毁，携带的专门为“全球鹰”设计的侦察传感器系统毁坏；1999年12月，三号机在跑道滑跑时出现事故，毁坏了另外一个传感器系统。因此在之后的试飞中，没有加装红外传感器系统，但测试了单独的合成孔径侦察雷达，并获得了侦察影像。2000年3月试飞继续，到6月份，一个完整的“全球鹰”系统重新部署到了爱德华兹空军基地。
天空中最亮的“眼”
“全球鹰”可从美国本土起飞到达全球任何地点进行侦察，或者在距基地5500千米的目标上空连续侦察监视24小时，然后返回基地。它的“眼神”很好，能把面积30平方厘米的地面物体拍摄得清清楚楚，可以从2万米高空区别出地面行驶的车辆是轿车还是卡车。它还可随时将目标图像通过卫星转发给战场指挥官，提供高精度、近实时的大范围战场情报。
2001年4月22日，“全球鹰”完成了从美国到澳大利亚的越洋飞行创举，这是无人机首次完成这样的壮举。即便是有人驾驶的飞机，也只有其中少数能够跨越太平洋，如大型民航客机。
飞行距离远，也使得“全球鹰”可以逗留在某个目标的上空长达42个小时，以便连续不断地进行监视。“全球鹰”的地面站和支援舱可使用一架C-5或两架C-17运送。“全球鹰”本身则不需要空运，因为其转场航程达25002千米，续航时间38小时，能飞到任何需要的目的地。
“救命之眼”
2011年3月11日日本地震，日本陆上自卫队的两架直升机于3月16日开始向福岛第一核电站三号机组注水。当天，美国空军派遣了一架“全球鹰”无人机从关岛出发飞往当地，以搜集日本核电站的高清图像，甚至有可能派它去细看被破坏的核反应堆和冷却池。
这意味着“全球鹰”无人机能够成像显示最热的点在哪个位置，反应堆的哪个部分最接近破裂和其他受损地方的火苗是否被彻底扑灭，以及随着时间的推移，检验不同方法取得的冷却效果。
其实，“全球鹰”无人侦察机已经在日本上空飞行数天，搜集航空数据以协助救援工作。但这可能是它第一次试图协助正在发生的核危机。“全球鹰”显然非常胜任这份工作，除了是无人驾驶，“全球鹰”的传感器阵列还包括热红外传感探测器。
“全球鹰”在2001年4月进行的飞行试验中，达到了19850米的飞行高度，并打破了喷气动力无人机续航31.5小时的任务飞行纪录。这曾经是无人机保持了26年之久的世界纪录。
爱德华兹空军基地位于美国的加利福尼亚州，离洛杉矶约150千米。基地创建于20世纪30年代，曾经是第二次世界大战中美国空军的训练中心之一。
“黑寡妇”——U-2侦察机
U-2作为美国洛克希德公司研制的单发动机涡喷式高空侦察机，主要用于执行战略或战术的照相和电子侦察任务。1956年，U-2开始装备美空军。
全天候侦察技能
U-2的机长15.11米，机高3.96米，起飞重量7384千克，最大飞行速度804千米/小时，最大升限21340米，航程4180千米，机载设备有8台照相侦察用的全自动照相机，能全天候工作且分辨率高，4部实施电子侦察的雷达信号接收机、无线电通信侦收机、辐射源方位测向机和电磁辐射源磁带记录机等。
该机飞行高度为25000米，装载了侦察用的特殊照相机，起初用于侦察苏联等社会主义阵营的弹道导弹配置状况。飞机原型是F-104，为了使其拥有超出常规的高度，U-2被加装了巨大机翼。
但后来由于战斗机和地对空导弹的技术进步，高空侦察具有很大危险。1960年5月，在苏联斯维尔德洛夫市上空首次击落一架U-2，致使美国空军于1970年停止了对苏联的使用。因为电子和光学传感器的进步，侦察卫星可以从静止卫星轨道直接收集情报，实质上侦察机的作用已经弱化。
U-2飞机采用正常气动布局，机翼为大展弦比中单翼，其动力装置为一台推力为48.9千牛的发动机。飞行时高度是25000米以上的平流层，是普通机的两倍以上。
1963年11月1日，中国空军以同样的战术，命令导弹二营在江西上饶地区埋伏，很快击落一架U-2型高空间谍飞机。这种“近快战法”后来在全国第一届科技大会上荣获科技一等奖。
空中的“黑乌鸦”
为了避免阳光反射，U-2飞机外表被涂成黑色，并加大机翼，使其具有滑翔机特征。飞机在起飞时机翼两端有补助圈滑器，着陆时机翼端作为地面接触先着陆，后补助器滑行移动。此外，由于在U-2飞行时最大速度仅仅是时速18千米，被认为是最难操纵的军用机。
为了减轻该机的重量，机身全金属薄蒙皮结构，十分细长，也导致了U-2具有明显缺点。在1969苏联红军使用地对空导弹攻击时，导弹在机体附近爆炸，爆炸产生的气浪导致飞机坠落，在坠落前机体已被严重破坏。飞行员穿有特殊的增压服，根据报道增压服为宇航员用服装，具有生命维持装置。
世界上飞得最高的侦察机
自从1955年8月首飞以来，U-2在世界各地发生的每次冲突中都扮演了关键角色，为决策者提供了关键的情报数据。该机设计用来对苏联和其他共产主义国家的军事活动进行照相侦察，使用方包括美国空军、中央情报局和NASA。对空军飞行员来说，驾驶U-2去执行任务被认为是一种尊贵的委派。用美国飞行员约翰逊的话来说，就是“这很酷”。但是U-2曾干过什么、能干什么却很少有人知道，因为它执行的很多任务至今仍处于保密状态。
现在，随着机载设备的不断更新，U-2飞机的侦察能力越来越强，并在阿富汗战场上扮演了相当重要的角色。由于塔利班缺乏有效防空力量，U-2飞机搜集的情报远比无人驾驶侦察机丰富详尽，在美军打击塔利班的战斗中发挥了巨大作用。
虽然U-2飞机战功卓著，但也有“败走麦城”的经历。1960年开始，苏联首次击落U-2飞机。
问世时，U-2的目标就是要比世界上任何飞机都飞得高。如今，它依然是世界上飞得最高的飞机之一。
美国国家航空航天局简称NASA，是美国负责太空计划的政府机构。总部位于华盛顿哥伦比亚特区，拥有最先进的航空航天技术，它在载人空间飞行、航空学、空间科学等方面有很大的成就。它参与了包括美国阿波罗计划、航天飞机发射、太阳系探测等在内的航天工程，为人类探索太空做出了巨大的贡献。
