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X-1A : Cet appareil se distinguait par l'adoption d'une verrière bombée et par l'allongement du fuselage équipé de réservoirs plus volumineux. Le 12 décembre 1953 Chuck Yeager atteignit Mach 2,35 et en juin 1954, il dépassa 27 000 m d'altitude.

X-1B : utilisé pour des recherches dans le domaine thermique. Il fit son premier vol le 8 octobre 1954.

X-1D : détruit en août 1951 lorsqu'il fut largué de son B-50.

X-1E : aménagé avec une nouvelle aile d'une épaisseur relative de 4% et une nouvelle verrière.

Conçu dans le cadre d'un programme de recherche sur le vol supersonique, le X1 (3 ex) se caractérisait par un fuselage en forme de balle de fusil, par une voilure droite en position médiane et par un moteur-fusée à bipropergol. En janvier 1946 il prit l'air sous la forme d'un planeur remorqué par un B-29, puis en décembre 1946, il effectua son vol initial motorisé.

Enfin, en octobre 1947, avec Chuck Yeager aux commandes, il franchit pour la première fois le mur du son (1078 km/h ou Mach 1,05 à 12 800 m). Une machine fut perdue dans un accident et les deux autres accomplirent un total de 156 vols d'essai.

Cet avion donna naissance à quatre versions, d'un seul exemplaire chacune : X-1A, X-1B,X-1D et le X-1E avec une voilure moins épaisse, des turbopompes et un pare-brise plus résistant.