Будущий аппарат будет способен подниматься в воздух как обычный самолёт и, достигнув гиперзвуковой скорости в М5,5 и высоты в 28,5 км, переходить на питание кислородом из собственных баков — чтобы оказаться на орбите. Таким образом, этот космолёт не только должен выходить в космос без использования разгонных ступеней или внешних ускорителей, но и осуществлять весь полёт, используя одни и те же двигатели на всех этапах, начиная со взлёта с аэродрома и заканчивая орбитальным участком.
Замысел Skylon необычна ещё и тем, что жидкий водород планируется хранить при минимальном давлении, чтобы снизить прочностные требования и толщину алюминиевых топливных баков внутри планера орбитального самолёта. Благодаря этому Skylon будет иметь большой объём и малую массу, особенно малой она будет при спуске на землю, когда водорода в баках почти не останется. Зачем нужна низкая масса при большом объёме, то есть значительном воздушном сопротивлении? Большой пустой предмет при спуске в атмосферу будет иметь меньший баллистический коэффициент (в его формуле плотность в числителе), а значит — сможет раньше тормозиться воздухом, чем маленький и плотный, такой как шаттл или «Буран». Это позволит начать торможение в более высоких слоях атмосферы и эффективно замедляться при меньших тепловых нагрузках.
Расчетно, оболочка Skylon будет нагреваться всего до 1 100 К против 2 000 К у шаттла.
Основной частью проекта, конечно, является уникальная силовая установка SABRE — синергетический ракетный двигатель воздушного питания, который до 28,5 км работает как гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ГПВРД), оснащённый турбокомпрессором и необычным устройством предварительного охлаждения, находящимся сразу перед воздухозаборниками.
На базе двигателя в рамках европейской программы LAPCAT II предлагается строить и Reaction Engines A2, 400-тонный гиперзвуковой воздушный лайнер рассчитанный на 300 пассажиров. Как и Skylon, он будет летать на жидком водороде, имеющем вдвое большую весовую энергоёмкость, причём летать на высотах в 25–27 км при скоростях до М5,5. Reaction Engines обещает, что такой ЛА сможет добраться до любой точки мира за четыре часа.
