Из всех авиационных фирм, участвовавших в конкурсе, только группы «Белл-Мартин» и «Боинг-Войт» предприняли попытку разработать действительно орбитальный космический аппарат, в то время как другие подрядчики предусматривали создание некого гиперзвуковой) исследовательского аппарата, который мог быть со временем доведен до стадии орбитального самолета.

В конечном итоге все проекты создания «промежуточного» гиперзвукового ракетоплана были отвергнуты, а финансирование на продолжение проектных работ получили только группы «Белл-Мартин» и «Боинг-Войт».

Поскольку ожидалось сокращение бюджетных ассигнований, Технический совет по программе «Dynasoar» выпустил новый план работ, состоявший из двух этапов вместо трех, принятых ранее.

На первом этапе фирмы, победившие в конкурсе, должны были представить конечный проект орбитального летательного аппарата, оценив при этом его аэродинамические характеристики, необходимость присутствия на борту пилота и перспективы размещения военного снаряжения.

Новые технические требования, предъявленные к орбитальному самолету «Dynasoar», теперь выглядели так. Это должен быть пилотируемый планер с большой стреловидностью крыла. Масса планера — от 3000 до 6000 кг, скорость — не менее 7,6 км/с на высоте 90 км. В качестве стартового ускорителя планировалось использовать связку твердотопливных баллистических ракет «Minuteman».

Второй этап программы должен был начаться не позднее января 1962 года с аэродинамических испытаний прототипа аппарата, сбрасываемого с самолета-носителя. В июле того же года планировалось осуществить первые суборбитальные запуски, а к осени 1963 года — первый орбитальный полет.

Доводка систем вооружения «Dynasoar» шла параллельно с разработкой самого аппарата. Планировалось, что боевая модификация орбитального самолета «Дайнасор-2» («Dynasoar II») способная вести военные действия, появится уже к концу 1967 года. Командование ВВС собиралось использовать этот аппарат для разведки, для выполнения бомбардировочных миссий, а также как часть системы противовоздушной и противокосмической обороны. Вооружение «Dynasoar II» должно было включать управляемые ракеты класса «космос-космос», «космос-воздух» и «космос-земля» и обычные бомбы.

23 апреля 1959 года Управление по научным исследованиям Министерства обороны потребовало внести изменения в программу «Dynasoar». Снова был поднят вопрос о создании гиперзвукового ракетоплана, рассчитанного на скорости до 6,7 км/с. Никаких новых стартовых ускорителей разрабатывать не предполагалось. Вместо этого ракетоплан должен был быть запущен с помощью существующих носителей, принадлежащих ВВС или НАСА. Понятно, что подобные метания никак не способствовали планомерному развитию программы, — )то в конечном итоге и привело к ее закрытию.

29 октября 1959 года был выпущен еще один вариант технического задания к системе «Dynasoar», а межведомственный Технический совет вернулся к старому рабочему плану, состоящему из трех этапов. Однако теперь на первом этапе фирма-производитель должна была изготовить прототип пилотируемого планера массой от 3000 до 4200 кг, который сразу же собирались запустить в суборбитальный полет с помощью модифицированной ракеты «Титан-I» («Titan I»). На втором этапе предполагалось достигнуть орбитальных высот и скоростей, отработать маневрирование на орбите и проведение военных операций. На третьем этапе планировалось создать полномасштабную и полнофункциональную орбитальную боевую систему, использующую носитель «Титан-3» («Titan III»).

Согласно новому (или плохо забытому старому) плану, одобренному 2 ноября 1959 года, первое из 19 испытаний со сбросом прототипа с самолета-носителя собирались провести в апреле 1962 года. На июль 1963-го намечался первый суборбитальный запуск. Восемь пилотируемых суборбитальных полетов были запланированы на вторую половину 1964 года.

Первый пилотируемый орбитальный полет, который должен был ознаменовать собой начало второго этапа, мог состояться в августе 1965 года со стартового комплекса № 40 на мысе Канаверал, принадлежащего ВВС.

9 ноября 1959 года группа «Боинг-Войт» была объявлена победителем конкурса на проект «Dynasoar» (участие фирмы «Войт» в конечном счете свелось лишь к разработке и изготовлению высокотемпературного носового обтекателя; впоследствии эта фирма делала аналогичную работу для проекта космического корабля «Space Shuttle»). Фирма «Мартин» получила контракт на разработку варианта носителя «Titan», приспособленного для запуска орбитального самолета.

27 апреля 1960 года Военно-воздушные силы официально заказали 10 аппаратов «Dynasoar» («Система 620А») и присвоили им серийные номера ВВС от 61-2374 до 61-2383. Программа закупок запрашивала поставку двух аппаратов в течение 1965 года, четырех — в 1966 году, и двух — в 1967 году. Два корпуса ракетоплана должны были использоваться для статических испытаний и беспилотных испытаний со сбросом с самолета-носителя.

6 декабря 1960 года было объявлено о заключении дополнительных контрактов: один с фирмой «Хонейвелл» («Honeywell, Inc.») — на разработку основных бортовых систем и один с фирмой «Рэйдио Корпорэйшн оф Америка» — на разработку систем связи и передачи данных.

В 1959 году летчиками-испытателями Джеком Маккеем и Нейлом Армстронгом были выполнены ряд полетов по программе «Dynasoar» на истребителях «JF- 102А» и «F-5D» для отработки маневрирования и посадки.

Этап разработки и проектирования аппарата «Dynasoar» занял почти два года. Конструкторы перебрали несметное число компоновочных решений. Был учрежден специальный комитет, известный как «Группа Альфа» (по названию фазы программы — «Альфа»), предназначенный для сравнения технических данных и проектов, касающихся узлов и систем орбитального аппарата «Dynasoar».

Аппарат, который в конечном счете появился на свет, имел куда большее сходство с проектом, предложенным когда-то группой «Белл-Мартин», чем тот, который обещали построить победители конкурса из группы «Боинг-Войт». Он состоял из дельтовидного крыла (размах — 6,22 м, площадь — 32,05 м2) с двумя концевыми шайбами вертикальных стабилизаторов и из фюзеляжа (длина — 10,77 м, базовый диаметр — 1,6 м) со слегка приподнятой и закругленной на конце носовой частью. Он был изготовлен из экзотического сплава «Rene-41», а снизу покрыт тепловым экраном из молибдена. Испытания установили, что экран обеспечивает защиту для аппарата массой около 4500 кг до температуры нагрева в 1500 °C. Передние кромки крыла должны были закрываться сегментами из сплава молибдена, которые могли выдерживать температуры до 1650 °C. Отдельные места аппарата, которые при входе в атмосферу нагревались до 2000 °C или выше, могли быть защищены армированным графитом и циркониевым полусферическим колпаком в носовой части фюзеляжа. Планер имел «пустую» массу 4912 кг, а при полной комплектации — 5167 кг.

В начале 1960 года ВВС объявили о проведении ряда испытаний по отработке процесса входа в атмосферу с использованием многоразового носового конуса «РВ-Икс-2» («RVX-2»). Экспериментальный аппарат «RVX-2» планировалось запустить при помощи ракеты «Atlas» со скоростью в 22 раза выше звуковой для изучения состояния критического нагрева и аэродинамики. Однако полеты «RVX-2» были отменены из-за очередного урезания бюджета.