Nicio aeronavă de recunoaștere din istorie nu a operat într-un spațiu aerian mai ostil sau cu o impunitate completă precum SR-71 Blackbird. Este cel mai rapid avion propulsat de motoare cu ardere în aer.

Performanțele și realizările operaționale ale Blackbird-ului l-au plasat în vârful dezvoltărilor tehnologice din aviație în timpul Războiului Rece. Avionul a fost conceput într-un moment când tensiunile cu Europa de Est comunistă ajunseseră la un nivel de criză majoră la mijlocul anilor 1950. Comandanții militari americani aveau nevoie disperată de evaluări precise ale desfășurărilor militare sovietice pe plan mondial, în special în apropierea Cortinei de Fier. Avionul de recunoaștere subsonic U-2 al companiei Lockheed Aircraft Corporation (vezi colecția NASM) era o platformă capabilă, dar Forțele Aeriene ale SUA au realizat că acest avion relativ lent era deja vulnerabil la interceptoarele sovietice. În plus, dezvoltarea rapidă a sistemelor de rachete sol-aer putea pune piloții de U-2 în pericol grav, lucru confirmat în 1960 când un U-2 a fost doborât de o rachetă sol-aer deasupra Uniunii Sovietice.

Prima propunere a companiei Lockheed pentru un nou avion de recunoaștere de mare viteză și altitudine, capabil să evite interceptoarele și rachetele, era centrată pe un design propulsat de hidrogen lichid. Aceasta s-a dovedit nepractică din cauza consumului considerabil de combustibil. Lockheed a reconfigurat apoi designul pentru combustibili convenționali, ceea ce s-a dovedit fezabil, iar Agenția Centrală de Informații (CIA), care deja utiliza U-2, a emis un contract de producție pentru un avion denumit A-12. Divizia secretă „Skunk Works” a Lockheed (condusă de talentatul inginer de proiectare Clarence L. „Kelly” Johnson) a proiectat A-12 pentru a zbura cu o viteză de croazieră de Mach 3.2 și la o altitudine de peste 18.288 m (60.000 de picioare). Pentru a satisface aceste cerințe provocatoare, inginerii Lockheed au depășit numeroase provocări tehnice descurajante. Zborul la o viteză de peste trei ori mai mare decât viteza sunetului generează temperaturi de 316° C (600° F) pe suprafețele exterioare ale avionului, suficiente pentru a slăbi sever structura cadrelor de aluminiu convenționale. Echipa de proiectare a ales să construiască fuselajul exterior al avionului dintr-un aliaj de titan, care proteja structura internă de aluminiu. Două motoare cu reacție convenționale, dar extrem de puternice, cu postcombustie propulsau această aeronavă remarcabilă. Aceste motoare trebuiau să funcționeze într-un interval larg de viteză, de la viteza de decolare de 334 kph (207 mph) până la peste 3.540 kph (2.200 mph). Pentru a preveni ca undele de șoc supersonice să intre în admisia motorului și să cauzeze oprirea arderii, echipa lui Johnson a trebuit să proiecteze un sistem complex de admisie a aerului și de deviere pentru motoare.

Inginerii de la Skunk Works au optimizat, de asemenea, designul secțiunii transversale a A-12 pentru a avea un profil radar redus. Lockheed spera să realizeze acest lucru modelând cu atenție fuselajul pentru a reflecta cât mai puțină energie radar transmisă (unde radio) și aplicând o vopsea specială concepută pentru a absorbi aceste unde, în loc să le reflecte. Acest tratament a devenit una dintre primele aplicații ale tehnologiei stealth, deși nu a îndeplinit complet obiectivele de proiectare.

Pilotul de teste Lou Schalk a pilotat A-12 cu un singur loc pe 24 aprilie 1962, după ce a devenit accidental aerian în timpul unor teste de rulare la viteză mare. Avionul promitea mult, dar avea nevoie de rafinamente tehnice considerabile înainte ca CIA să poată efectua prima misiune operațională pe 31 mai 1967 - un zbor de supraveghere deasupra Vietnamului de Nord. A-12, pilotate de agenți CIA, au operat ca parte a Escadrilei de Activități Speciale 1129 a Forțelor Aeriene sub programul „Oxcart”. În timp ce Lockheed continua să perfecționeze A-12, Forțele Aeriene ale SUA au comandat o versiune interceptor a avionului, denumită YF-12A. Totuși, Skunk Works a propus o versiune specializată, configurată pentru recunoaștere post-strike nucleară, care a evoluat în SR-71 cunoscut al USAF.

Lockheed a construit cincisprezece A-12, inclusiv o versiune specială de antrenament cu două locuri. Două A-12 au fost modificate pentru a transporta o dronă specială de recunoaștere, denumită D-21. A-12 modificate au fost redenumite M-21 și erau proiectate să decoleze cu drona D-21, propulsată de un motor cu reacție Marquart, montată pe un pilon între cârmele de direcție. M-21 transporta drona în zbor și o lansa la viteze suficient de mari pentru a declanșa motorul acesteia. Lockheed a construit și trei YF-12A, dar acest tip nu a intrat niciodată în producție. Două YF-12A s-au prăbușit în timpul testelor. Doar unul a supraviețuit și este expus la Muzeul Forțelor Aeriene ale SUA din Dayton, Ohio. Partea posterioară a unuia dintre YF-12A „scoase din uz” a fost ulterior folosită împreună cu o structură de test static SR-71A pentru a fabrica unicul SR-71C de antrenament. Un SR-71 a fost împrumutat NASA și desemnat YF-12C. Incluzând SR-71C și două SR-71B de antrenament pentru piloți, Lockheed a construit treizeci și două Blackbird. Primul SR-71 a zburat pe 22 decembrie 1964. Din cauza costurilor operaționale extreme, strategii militari au decis ca SR-71-urile mai capabile ale USAF să înlocuiască A-12-urile CIA, care au fost retrase în 1968 după doar un an de misiuni operaționale, în special în Asia de Sud-Est. Escadrila 1 de Recunoaștere Strategică a Forțelor Aeriene (parte a Aripii 9 de Recunoaștere Strategică) a preluat misiunile, zburând cu SR-71 începând cu primăvara anului 1968.

După ce Forțele Aeriene au început să opereze SR-71, acesta a primit numele oficial de Blackbird – datorită vopselei negre speciale care acoperea avionul. Această vopsea a fost formulată pentru a absorbi semnalele radar, pentru a radia o parte din căldura enormă generată de frecarea cu aerul și pentru a camufla aeronava împotriva cerului întunecat la altitudini mari.

Experiența dobândită din programul A-12 i-a convins pe cei din Forțele Aeriene că operarea în siguranță a SR-71 necesită doi membri ai echipajului, un pilot și un Ofițer de Sisteme de Recunoaștere (RSO). RSO-ul opera o gamă largă de sisteme de monitorizare și defensive instalate pe avion. Acest echipament includea un sistem sofisticat de Contramăsuri Electronice (ECM) care putea bruia majoritatea radarelor de achiziție și de țintire. Pe lângă o gamă de camere avansate de înaltă rezoluție, aeronava putea transporta și echipamente concepute pentru a înregistra intensitatea, frecvența și lungimea de undă a semnalelor emise de dispozitive de comunicații și senzori, cum ar fi radarele. SR-71 a fost conceput să pătrundă adânc în teritoriul ostil, evitând interceptarea prin viteza și altitudinea sa impresionante. Putea opera în siguranță la o viteză maximă de Mach 3.3 și la o altitudine de peste 25.908 m (85.000 picioare)