A mediados de 1964 la US National Aeronautics and Space Administration (NASA) contrato a Northrop para que produjera dos vehículos de investigación de reentrada provistos de fuselaje sustentante de construcción metálica y carentes de alas, basados en la experiencia obtenidas con el planeador de madera Northrop M2-F1 que efectúo mas de 500 vuelos en 1963-1964.
Los dos nuevos vehículos fueron designados M2-F2 y HL-10 y se diferenciaban en la configuraciones de fuselaje, en superficies superiores e inferiores. El primer vuelo del M2F2 como planeador se llevo a cabo el 12 de julio de 1966 cuando fue lanzado desde un soporte subalar especial de un Boeing B-52 a 14325 m de altura para efectuar con pleno éxito un aterrizaje a 306 km/h, cuatro minutos mas tarde. El HL-10 hizo un vuelo similar el 22 de diciembre de 1966, pero los primeros vuelos con propulsión mediante cohetes los llevo a cabo también el HL-10 desde un B-52, el 13 de noviembre de 1968. Por su parte el M2-F2 resulto seriamente dañado como consecuencia de una mala toma en mayo de 1967 y modificado y reconstruido com M2-F3, efectúo su nuevo primer vuelo propulsado el 2 de junio de 1970, alcanzando MACH 0,8 a 16155 metros de altura con tres de sus cuatro cámaras-cohetes XLR11.
Posteriormente y dentro del programas de experimentación registro una altura de casi 27500 m y una velocidad de MACH 1,7, mientras que el HL-10 obtenía por su parte MACH 1,9 y excedía con mucho los 27500 metros.