动力装置是飞行器的心脏，高超声速飞行器对动力装置要求更高，其难度也要大得多，与常规飞机相比，高超声速飞行器飞行速度快得多，还往往要进行“跨介质”工作，即在大气层内和临近空间等环境中都能正常工作，而常规飞机发动机只能在大气层内工作。
目前而言，高超声速飞行器的飞行环境大致可以分为三个空间：
之一是，距离地面大概30千米以内，这属于当前基本上绝大多数常规飞机飞行的空间，其主要动力乃是涡轮喷气式发动机。
二是在距离地面30千米至60千米的范围之内，鉴于地球引力变小，致使空气极为稀薄，进而涡轮喷气式发动机难以获取充足的空气，更准确地说是氧气，如此一来燃烧室便无法稳定地进行工作，甚而会出现熄火的状况。实际上，当下多数战斗机的实用升限是处于25千米以下的，仅有SR - 71“黑鸟”能够在30千米的高空飞行，这主要是受益于其独特的双循环发动机。在空气稀薄的空间里，当进入2倍声速工况时，这台J58涡喷发动机发生了变化，变成了冲压发动机，它把空气进行压缩，之后注入加力燃烧室，还解决了稀薄空气中稳定燃烧所需的氧化剂问题。
一是处于距离地面60千米以上的位置，二是该位置大约在60至100千米甚至更高，三是这里空气稀薄到冲压发动机无法工作的程度，四是此位置属于与外太空环境类似的临近空间，五是这时就需要使用火箭发动机来推动。
可见，飞行器要在各种空间环境中飞行，这就需要有适应不同环境的多种动力装置，或者使用多种动力的组合形式，像是将涡轮发动机和冲压发动机组合起来，或以将其与火箭发动机组合起来。在诸多动力选择里，冲压发动机占据非常重要的位置，不管是哪一种动力组合，冲压发动机几乎都是必不可少的动力类型。
高空稀薄空气中，高超声速飞行器需以3马赫以上高速飞行，冲压发动机于此比涡轮风扇发动机适应得多。高速飞行会致温度很高，涡轮喷气发动机的涡轮叶片会因之受高温烧蚀，依现有材料技术，涡轮叶片能承受的最高速度不超3马赫。冲压发动机无导向叶片和压气机等结构，无活动的、可被融化的部件，故成高超声速飞行器的最佳选择。
各国现役导弹上装备不少冲压发动机，不过这些实际上都应称作“亚燃冲压发动机”。亚燃冲压发动机，是在超声速飞行时，于进口处设一个能把来气流速度降至声速以下的扩散装置，让气流进入燃烧室与燃料混合燃烧时处于亚声速状态，所以被称为“亚燃” 。高超声速飞行器速度，比超燃冲压发动机作要求的速度更高，一般是超过5马赫的，这时要是运用扩散装置去降低气流速度，那么就会产生非常严重的滞止效应，会有大量动能转化成热能，直接表现就是燃烧室温度急剧升高，甚至能达到3000度，这是当前诸多材料都承受不了的。
目的是在不运用扩散装置之时，使气流径直以高超声速历经发动机进而燃烧，此即超燃冲压发动机，它借由极高速度吸入空气，把空气压缩并使之达上千度高温后，与燃料混合燃烧产出巨大推力，运用超声速燃烧可减少气流压缩及膨胀损失，降低气流温度与压力，减轻发动机结构负荷。
超燃冲压发动机被使用，这使得高超声速飞行器的理论飞行速度，能够达到5马赫以上，甚至在理论上没有极限，只要材料以及其他条件允许，它就能越飞越快。总体而言，超燃冲压发动机作为高超声速飞行器的动力，呈现着其他动力技术所无法比拟的优势 。
第一，超燃冲压发动机比冲大于火箭发动机，其动力性能优越，比冲指消耗单位质量燃料产生推力。在30千米以上空气稀薄空间，理论上可用火箭发动机，然而超燃冲压发动机比冲远超火箭发动机，所以推力效果更佳。依据理论计算，飞行器于30千米高度以5马赫速度飞行时，超燃冲压发动机比冲是火箭发动机4倍多，即消耗同样燃料，超燃冲压发动机产生推力比火箭发动机大3倍以上。
第二点，超燃冲压发动机归属吸气式发动机范畴，凭借吸入高速流动的空气来实现燃烧并运行，不存在自身携带氧化剂的情况。然而，火箭发动机不得不附带足量的燃料，在这些燃料当中，氧化剂占据推进剂总量达到80%，极大程度地侵占了飞行器的载荷以及内部空间。
第三，极高的热效率，超燃冲压发动机具备。没有涡轮喷气式发动机，高速旋转部件其上没有。所以超燃冲压发动机，功率损耗很小。可用功率比涡轮喷气式发动机，高得多。也就是说，同样的推力条件之下，超燃冲压发动机，产生的实际推进效果，要更好。
第四，超燃冲压发动机的进气流向来属于高超声速，所以它极其适宜高超声速飞行，不必给空气减速。
因超燃冲压发动机具独特优势，自上世纪60年代起便引发美苏等国关注，80年代中期，美国启动的能空天飞机计划是以超燃冲压发动机作动力，美国X鄄43A验证机能靠超燃冲压发动机创造大气层内9.6马赫飞行纪录，以超燃冲压发动机的X鄄51A高超音速导弹验证机于24千米高空达6马赫速度，当前，美国、俄罗斯、中国等所研制的超燃冲压发动机已从科学试验步入工程验证阶段，趋近实用化水平 .在此基础之上，各个国家还在持续不断地开展开发那新一代的超燃冲压发动机技术的相关工作，采用以液体碳氢为动力源的方式当作发动机的燃料，并且拥有具备更加良好的环境适应性的特性 。
虽说超燃冲压发动机是最早发展且最成熟的高超声速飞行器动力技术，然而当下仍存在不少难点需要去攻克。就拿超燃冲压发动机技术最为先进的美国来讲，自上世纪70年代起就陆续开启多个项目，历经40多年的时间，直至如今依旧没有真正实现实用化，这也能够完完全全地证实这一点。
目前看，超燃冲压发动机的技术难点，主要体现在三个方面。
其一,处于高超声速飞行状况时,高速气流于发动机内停留的时长极为短暂,仅仅只有几毫秒,需在这几毫秒里把燃料跟高速空气充分混合且燃烧,还要确保不被高速气流灭掉,这是一件特别困难的事,有人将其形容成“在12级台风中点燃一支蜡烛”,由此可知其难度究竟有多大。在高马赫这种状态之下对燃料进行均匀混合处理然后点火，之后进行压缩，最后喷出，这一整个过程面临着许许多多的难题，目前存在的超燃冲压发动机之中，最大的工作时间不会超过120秒，甚至存在一些发动机，它们的工作时间仅仅只有几秒，显然这样的工作时间情况表明，是没有办法来适应长时间持续工作所提出的需要的，所以必须要去改进发动机燃烧室的技术，以此来提高发动机的工作时间。
其二，高超声速巡航飞行速度需达到6马赫以上，超燃冲压发动机面临的工作环境是高速、高温，这比涡扇发动机的工作环境恶劣得多，这对发动机结构以及材料的要求极高，譬如，其燃烧室温度可达2700度，这比目前性能最佳的涡扇发动机F119的涡轮前燃温度还要高出700度，发动机材料不但要能够承受这般高温的考验，而且要保持性能以及较长工作寿命。采用钛合金材料的是X-51A高超声速导弹验证机的喷管，其目的在于承受高温；它所使用的是X-1型超燃冲压发动机，该发动机最长的一次工作时间仅仅不过210秒，发动机材料在耐热以及稳定工作能力方面距离实用化还存在着不小的一段距离。
第三，存在燃料选择方面的问题，超燃冲压发动机当下所使用的燃料，首先选择的依旧是常规的航空煤油，当航空煤油于燃烧室里剧烈进行燃烧之时，会带来大范围的燃烧辐射，这对于高空环境所产生的影响是比较大的，与此同时，航空煤油的动力效能相对而言是有限的，若要进一步提升飞行速度，还需要去开发像液氢这类的新型燃料标点符号：。
从全球范围予以着眼，美国就曾经在超燃冲压发动机领域占据着处于领先的地位，除去X - 43A、X - 51A等一系列验证项目之外，还与澳大利亚进行联合进而研制出低成本HIFiRE超燃冲压发动机，然而这些项目取得的进展均不太顺遂，这显示出美国在这个领域遭遇到了瓶颈，俄罗斯则是在发动机燃料方面进行钻研以做文章，研制出基于碳氢燃料的超燃冲压发动机，其性能相较于液氢燃料的稍微低一些，速度却也能够达到8马赫。
中国于超燃冲压发动机领域，发展的时间是比较晚的，长久以来都是在默默无声地开展技术攻关工作，最近的这几年期间已然获取了长足的进展。在2015年举行的第三届冯如航空科技精英奖评选事迹当中，就有消息披露我国运用超燃冲压发动机的高超声速飞行器达成了自主飞行试验，其总体的技术水平已然径直朝着美国逼近。
2018年，国产“凌云”超燃冲压发动机验证飞行器公开亮相，这款飞行器，使用的超燃冲压发动机，与美、澳合作的HIFiRE超燃冲压发动机相近，以航空煤油为动力燃烧，属于低成本、经济性项目，其后的“凌云二号”计划、临近空间高超声速通用试飞平台的超燃冲压动力、也已渐入佳境。
中国已启动氢氧燃料的超燃冲压发动机项目，这是因为以航空煤油为燃料的超燃冲压发动机如今性能遭遇瓶颈。2018年，中国空气动力研究院完成了10马赫超燃冲压发动机风洞试验，在此次实验里，氢燃料于5毫秒内同速度近乎3千米/秒（也就是10000公里/小时）的空气充分交融，并且达成了氢燃料的超声速点火以及稳定燃烧。实验取得成功，这不仅意味着新型高能脉冲风洞实现了突破，还验证了处于10马赫量级的氢氧燃烧推进关键技术，同时标志着我国超高速超燃冲压发动机研究迈进世界前列。
