Im April 1987 begann das fünf Jahre zuvor gegründete Unternehmen Orbital Sciences Corporation (OSC) aus Fairfax, Virginia mit der Entwicklung einer neuartigen Rakete. Der Pegasus genannte Satellitenträger sollte von einem Trägerflugzeug auf etwa 12 km Höhe gebracht werden. Bei einem dort herrschenden atmosphärischen Druck von nur noch 25% des Drucks auf Meereshöhe konnte auch eine kleine Rakete beachtliche Nutzlasten auf eine Umlaufbahn transportieren. Allerdings waren derartige Experimente in der Vergangenheit immer gescheitert. OSC erhielt mit seinem Partner Hercules Aerospace Corporation (heute Alliant Techsystems) dennoch im Mai 1988 von der DARPA den Auftrag zur Entwicklung eines „Air Launch Vehicle“. Ziel war die Schaffung eines kleinen flexiblen Trägers zum Start militärischer und ziviler Nutzlasten bis 500 kg. Mit einem Entwicklungsaufwand von lediglich 48 Mio. $ entstand die dreistufige Pegasus Rakete. Die gesamte aerodynamische Berechnung der Rakete erfolgte ohne Windkanalversuche im Computer. Wenn möglich, wurde auf existierende Systeme zurückgegriffen. So handelte es sich bei dem ursprünglichen Bordcomputer um den modifizierten Feuerleitrechner eines Kampfpanzers. Das Inertiallenksystem wurde von einem Torpedo der US Navy übernommen. Andererseits wurde in konstruktiver Hinsicht ein hohes Risiko eingegangen. Nur 6 Gewichtsprozent der Rakete bestanden aus konventionellen Aluminium– und Titanwerkstoffen, der Rest aus sehr leichten Verbundwerkstoffen. Die Erststufe erhielt drei kleine elektro-​mechanisch betätigte Leitwerksflächen zur Steuerung in der Atmosphäre, während die Oberstufen mit einer Schubvektorkontrolle und Kaltgasdüsen zur Rollkontrolle ausgestattet wurden. Im März 1989 begannen die Brennversuche mit den Raketentriebwerken und am 10.08.1989 wurde die Rakete 400 geladenen Gästen auf dem Gelände der Edwards AFB (NASA Dryden Flight Research Center) vorgeführt. Dennoch verlief die Entwicklung nicht ohne Schwierigkeiten. Die Probleme betrafen aber mehr die Elektronik als die generelle konstruktive Auslegung, wie sich bei drei Testflügen ab November 1989 zeigte. Im April 1990 waren die Schwierigkeiten endlich überwunden und eine NASA B-​52  startete mit der Pegasus P-​001  zu ihrer ersten Mission. Über dem Pazifik vor der Western Test Range Vandenberg wurde die Rakete in knapp 12.200 m Höhe ausgeklinkt und startete nach wenigen Sekunden Freifall ihr Triebwerk. Der Erstflug verlief erfolgreich und die Rakete erreichte ihre Bahn mit hoher Präzision. Spätere Flüge verliefen weniger erfolgreich, als die Umlaufbahn teilweise nur mit großer Abweichung erreicht wurde. Doch auch diese Probleme konnten überwunden werden. Die letzten Starts erfolgten bereits unter der Tragfläche eines Trägerflugzeuges der OSC. Diese hatte eine Lockheed L-​1011  für diese Aufgabe umrüsten lassen und taufte sie auf den Namen „Stargazer“. Ab 1994 verdrängte die Weiterentwicklung Pegasus XL allmählich das ursprüngliche Modell. Nach anfänglichen Schwierigkeiten gerade mit der Weiterentwicklung festigte die Pegasus XL den wirtschaftlichen Erfolg des Unternehmens.