První návrhy na stavbu kosmických okřídlených strojů, které by startovaly a přistávaly na běžných letištích, se objevují už ve dvacátých letech minulého století.
Nejdříve se tato idea objevuje ve fantastických románech a později se tomuto tématu věnují i konstruktéři. Známý je návrh rakouského leteckého konstruktéra Eugena Sängera z roku 1938 a jeho stroj pojmenovaný Silbervogel (Stříbrný pták) ovlivnil řadu dalších konstruktérů.
Na začátku kosmické éry se už objevují realizovatelné projekty okřídlených aparátů, které ovšem vzlétají na raketách a teprve přistání se děje na letišti.
Ve Spojených státech byl ministerstvem obrany rozpracován projekt X-20 Dyna-Soar, který byl ale už v roce 1963 zrušen a nedošel až do fáze letových zkoušek. Projekt si vyžádal 410 miliónů dolarů a podle amerických komentátorů je to nejdražší kosmický letoun, jenž nikdy neletěl.
K projektu raketoplánu se Američané vrátili v době vrcholícího měsíčního programu Apollo. Bylo jasné, že nosná raketa Saturn 5, používaná k letům na Měsíc, není vhodná (a je příliš drahá) pro dopravu těžkých nákladů na oběžnou dráhu kolem Země. Byl zahájen projekt Space Shuttle, raketoplán, který měl podle prvotních představ NASA levně a spolehlivě dopravovat náklady na nízkou oběžnou dráhu. Teoreticky by měl být opakovaně použitelný prostředek levnější než jednorázové rakety.
To se však nikdy nestalo a provoz raketoplánů byl naopak natolik drahý (každý přišel na 1,5 miliardy dolarů ročně), že díky vysokým nákladům byl projekt v roce 2011 zastaven - raketoplány létaly 30 roků. Náklady byly tak vysoké díky "přítomnosti" kosmonautů na palubě a složité poletové kontrole a údržbě raketoplánu. Na druhou stranu lze ale zdůraznit, že bez existence raketoplánů by nemohla být postavena Mezinárodní kosmické stanice, nebo by nemohla být v dnešní podobě.
Americké letectvo v posledních letech obnovilo myšlenku bezpilotního raketoplánu ve svém projektu X-37B; tento bezpilotní raketoplán už se třikrát vydal do vesmíru. X-37B startuje na klasické raketě pod aerodynamickým krytem, takže je vyloučeno poškození tepelné ochrany při vzletu, a přistává automaticky na speciální přistávací dráze.
V poválečné době se návrhy na okřídlené stroje pro lety do vesmíru objevují také v tehdejším Sovětském svazu. Jeden z projektů předpokládal dvoustupňovou variantu - první stupeň tvořilo těžké dopravní letadlo, které by startovalo z běžného letiště s dostatečně dlouhou vzletovou dráhou. Druhý stupeň by se od letadla odděloval ve výšce nad 10 km a s pomocí vlastního raketového motoru by se dostal na oběžnou dráhu. Při návratu by stroj přistával opět na klasickém letišti, protože měl být vybaven i proudovými motory použitelnými po sestupu do spodních vrstev atmosféry. Proti raketoplánům (jak americkým, tak ruskému Buranu) tak měl nespornou výhodu v možnosti motorických manévrů v atmosféře. Projet takového stroje ale nikdy neopustil konstrukční kanceláře.
Naopak nejvyšší sovětské stranické a státní orgány rozhodly "okopírovat" americký raketoplán a postavit vlastní raketoplán (Buran), který při jediném letu prokázal možnosti automatického přistání. Jediným rozdílem vzhledem k americkému vzoru bylo vynesení na dráhu - ruská strana využila raketu Energija použitelnou i k jiným projektům.
Do strojů s křídly, jež mají létat do vesmíru, zařaďme i stroje, které pro suborbitální "turistické" lety na hranici vesmíru budou využívat soukromé společnosti jako například Virgin Galaktic (její lety by měly být zahájeny v příštím roce a letenky si už zakoupilo na 600 lidí) nebo Lynx. Jejich dopravní prostředky budou vzlétat z klasického letiště a v určité výšce se od nosného letounu oddělí okřídlený stroj s raketovým motorem, který vystoupí do výšky kolem 100 km a poté se vrátí na letiště, z něhož původně vzlétlo.
