Nachdem Martin Marietta 1958 den Wettbewerb um den Raumgleiter X-​20  „Dyna Soar“ an Boeing verloren hatte, suchte das Unternehmen Möglichkeiten, weiterhin die Entwicklung der sogenannten Lifting Bodies (deutsch: Auftriebskörper) fortzuführen. Die AF Space and Missile Systems Organization (SAMSO) bot die notwendige finanzielle Unterstützung, und so entwickelte Martin Marietta für die dritte Phase des Forschungsprogramms START (Spacecraft Technology and Advanced Re-​entry Test), PILOT (Piloted Lowspeed Test), einen neuen Auftriebskörper. Die bootsähnliche Form des X-​24 A genannten Flugkörpers basierte auf dem früheren Entwurf SV-​5P, der wiederum auf die Studie A3-​4  des deutschen Ingenieurs Hans Multhopp zurückging. Nach einer recht langwierigen Entwicklung und einigen Bodentests und Schleppversuchen fand der erste bemannte Flug am 17.04.1969 statt. Eine B-​52  transportierte die X-​24  auf die Flughöhe von rund 13.700 m und klinkte sie aus. Trotz nicht unerheblicher Stabilitätsprobleme steuerte USAF Pilot Major Jerauld R. Gentry das Fluggerät sicher auf die Piste des Dryden Flight Research Center (Edwards AFB). Nach einer Reihe von Gleitflügen begannen 1970 auch die Tests mit aktivem Raketentriebwerk. Bis zum Sommer 1971 erfolgten insgesamt 28 bemannte Flüge. Dann wurde die einzige gebaute X-​24 A in die neue X-​24 B umkonstruiert. Ende der 1990^er Jahre erlangte das Design der X-​24 A nochmals Berühmtheit, als es zur Grundlage für das geplante Rettungsraumschiff X-​38  für die internationale Raumstation ISS ausgewählt wurde.