由于载荷能力强，最早的高超声速试验机X-15就是由B-52挂上天的
后来的X-43、X-51也都用B-52进行试飞
美国空军的吸气式动力的高超声速武器将会使用超燃冲压发动机动力，之前B-52上曾经试射过NASA的X-43验证机，后来又发射过波音的X-51A。洛克希德公司的“臭鼬工厂”和雷西昂公司已经和DARPA签约，发展一种概念上类似的高超声速吸气式武器概念（HAWC）。对这两家公司的原型机进行的对比测试预计在2020财年（2021年）开始，也要使用B-52轰炸机作为载机。
尽管未来最终构型尚待确定，但波音公司的奥斯特表示，“B-52的未来将受到这些潜在能力加成。毕竟这是一种‘大卡车’，很容易改装，用来携带超大型的货物飞行很远的距离，这将让它即使到2040年、2050年仍是很好的..，，不论到时候有什么新技术。”
为了装载更大的武器，波音正与空军联合研究：“增强载荷方案和探索多种挂架”，奥斯特说。B-52目前可以在外部挂架上携带10150磅（约合5吨）的载荷。这让它可以携带AGM-28“灰狗”超音速导弹或者D-21隐身无人机，X-15高超声速试验机等，实验团队正在研究如何进一步增加挂架的载重能力，以便携带多枚高超声速导弹。“我们正在试验在一个挂架上携带多个，而不是一个载荷的方法。”他说。
