Ciężkim orzechem do zgryzienia przez konstruktorów były wysokie temperatury (ok. 5000C) osiągane podczas lotów z tak dużą prędkością. Rozwiązano to używając do pokrycia konstrukcji tytanu, który był w tamtych czasach jedynym znanym stopem wytrzymującym tak duże temperatury. Platowiec był narażony na zjawisko dylatacji przez co trzeba było zastosować wcześniej nie znany rodzaj połączeń płyt żebrowych co sprawiało, że samolot podczas postoju stał w kałuży paliwa kapiącego ze szczelin między połączeniami, które uszczelniały się dopiero podczas wystąpienia obciążeń działających na kadłub oraz wysokiej temperatury.

Kształt "czarnego ptaka" jest dość szczególny. Chodzi tutaj głównie o jego soczewkowy, spłaszczony przekrój kadłuba, charakterystyczne gondole silników oraz podwójne trapezowe, zbieżne do środka usterzenie pionowe. Na uwagę zasługuje jednostka napędowa SR-71. Stanowią ją dwa silniki turboodrzutowe Pratt&Whitney J58 osiągające ciąg o mocy 153,60 KN z dopalaniem każdy. Moc silników została uzyskana przez specialny kształt wlotu, gondoli i dyszy z eżektorem. Silnik ten zanim został ostatecznie zbudowany przeszedł wiele testów i prób w locie oraz tunelu aerodynamicznym. Chodziło przede wszystkim o dostosowani wlotów powietrza do dużego zakresu prędkości. Udało się to dzięki przesuwaniu wzdłuż osi stożków wywołujących falę uderzeniową. Zastosowano również sterowany najpierw analogowo, a później cyfrowo system klap upustowych i obejściowych w kanałach powietrza jak również klap eżektorowych i segmentowej dyszy wylotowej o zmiennym przekroju. Dzięki tym rozwiązaniom przy prędkości 3,2 Ma silniki wytwarzały tylko jedna dziesiątą całkowitego ciągu. Resztę dawał silnik strumieniowy, utworzony przez kanał powietrzny wewnątrz gondoli, do którego wtryskiwano paliwo.

SR 71 Blackbird

Blackbird był, także niestateczny poprzecznie i podłużnie przez co latał prawie cały czas z włączonym autopilotem, a kiedy przechodzono na system manualny wtedy pilota wspomagał ośmiokanałowy system zwiększania stateczności. Skrzydła w kształcie delta oraz smukły kadłub nadawały SR-71 wspaniały obrys aerodynamiczny. Samolot nie był zaprojektowany gwałtownych manewrów przez co jego strukturę wybudowano na zakres obciążeń od -1 do + 3,5 g.

Aparaturę szpieg. stanowiły; kamery o długiej ogniskowej mogące mieścić się na grzbiecie kadłuba, kamery szerokokątne, kamery LOROP (1 524mm)pozwalające uzyskać rozdzielczość rzędu 762 mm przy odległości 96,5 kamery na podczerwień, radar boczny SLAR połączony z odbiornikami Elint i Comint. SR-71 miał także system zakłócania ECM. Soczewkowaty przekrój kadłuba nie tylko daje samolotowi świetne właściwości aerodynamiczne, ale także zmniejsza echo radarowe wydzielane przez samolot. Dodatkowo kadłub był malowany specjalną farbą zwaną iron ball zawierającą maleńkie metalowe kuleczki, które także zmniejszały echo samolotu.