相对来说，理论还是控制系统中较容易的一方面。计算机硬件和系统软件的功能、可靠性和响应速度自然是首先要过的关，然而具体控制软件的设计不是把数学理论编码实现就完事了。数学控制理论都是建立在一定的假定基础上的，计算机仿真受到同样的限制，当实际情况不完全符合假定的条件时，或者部分传感器故障，有时数学解算会出现病态，控制解就要乱套，甚至使系统当机，所以必须有一整套监控程序，制止病态的出现，或迅速切换到另一套控制程序去。即使病态问题解决了，建立在数学模型基础上而且受过仿真验证的控制系统，也必定有一个实际调试的问题。调试不仅使理论贴近实际，也降低控制系统响应对非理想条件的敏感程度。这种调试有时在理论模型上进行，有时通过附加的经验参数实现，这里经验就愈发显得重要。
嘘，终于回来了
航天飞机虽然没有实现用自身动力实现入轨和返回，但是航天飞机提供的外大气层高超音速飞行的实际经验，是钻在象牙塔里做理论和实验研究无法得到的，这恐怕是航天飞机对军事航空最重要的意义。航天飞机再入时，从夏威夷到佛罗里达只用了 30 分钟不到，这种惊人的速度在军事上的优越性不言而喻。换句话说，25 马赫的高超音速战略轰炸机可以在两小时内抵达世界任何地点投射武器，几乎是载人洲际导弹的速度，而且可重复使用，可以中途召回，极大地提高了战略武器的使用灵活性。
未来的高超音速飞机，也许未来并不遥远
NASA 的 X-43 计划
除强大的动力外，高超音速飞机的主要难题就是热障，前述等离子体技术也许是克服热障的一个途径。等离子体发生器可以通过高能激光或粒子束技术来实现。如果在飞机前进方向上注入等离子体，诱发形成激波，高超音速飞机就可以和航天器再入一样，躲在激波尾流里，而让激波锥承受气动加热的主体，解决热障问题。为了将高超音速飞机完全掩蔽在激波锥里，机载等离子体发生器应该设置在机头前方离机体一定距离的地方。位于纽约的 Rensselaer 理工学院实验证明，这样的离子探针可以使以 25 马赫飞行的高超音速飞机表面的气动热环境和在大气中以 3 马赫飞行的飞机相似。更有甚者，如果将等离子体技术、飞碟式气动外形和磁流体推进结合起来，理论上可以实现 50 马赫的极高速飞行，当然这有点科幻的意思了。不过这其中部分技术已经实用化了，比如在火箭前端设置尖刺，可以有效地改善大气层高速飞行时的激波形成，极大地降低粗短钝头飞行体的阻力，因为尖刺和火箭头锥生成的激波是等效的。三叉戟潜射洲际导弹弹体受潜艇艇体直径限制，只能又粗又短，所以在发射出水后在弹尖弹出一根尖刺，使导弹在大气层中的气动性能和尖细弹体相当，大大减小阻力。神舟 5 号头部的逃生塔也有异曲同工之效。中国不必与美俄争夺登陆火星等宇航桂冠，但中国务必在高超音速飞行领域坚持下去，这对争夺未来的国防制高点至关重要。
2010 年航天飞机将全部退役，美国人又回到了火箭发射的老路，图为战神载人火箭试射成功