波音 X-45则是 DARPA计划的另一部分。X-45也经历了几代演进。在气动设计上，X-45A是比 X-47B 更夸张的人字形，机体部分不再是菱形，而是拉长的六边形，两侧靠后的位置延伸出一对机翼。相对于 X-47B 来说，X-45A的设计比较传统，可算是高度隐身修形的传统机体-机翼布局，只是没有平尾和垂尾。第一架 X-45A在 2002年5月22日首飞，第二架随后也首飞成功。X-45A 最初是为防空压制研制的，用于在高威胁环境下攻击敌人的雷达、指挥中心和导弹阵地。相对长大的机体有全尺寸机内武器舱，用于武器投放试验。2004年4月18日，X-45A在爱德华空军基地成功地进行了首次投弹试验。112千克的制导炸弹准确地击中了目标。X-45A具有高度自主飞行能力，2004 年8 月 1 日，成功地进行了单人同时控制两架 X-45A的试验。2005年 2月4日，在一次模拟巡逻-攻击中，两架 X-45A在空中巡逻，接到攻击命令后，在自动评估两机的距离、挂载武器的种类和数量、燃油状态后，自动确定由最近的那架 X-45A执行攻击。地面控制确认自动决策后，其中一架X-45A自动改变航向，转入攻击航线，并成功地执行了攻击。在此期间，另一个隐蔽目标突然出现，第二架X-45A自动转入攻击，也在模拟攻击中摧毁了目标。这是自主巡逻、自主攻击能力的重要演示，验证了比预案攻击难度高得多的对突发目标的自动识别和攻击，代表了无人作战飞机发展的里程碑。这两架 X-45A现在华盛顿国家航空航天博物馆和代顿美国空军博物馆里陈列展出。波音对于全自主飞行不陌生，80 年代的“秃鹫”就是自主起飞、巡航和降落的。
波音随后设计了X-45B和更大的 X-45C，两者采用更“纯粹”的人字形布局，前缘较为尖锐，后缘是浅W形，进气口依然在机背。诺斯罗普 X-47系列也采用机背进气口，这不仅改善隐身，还简化了机腹的设计，有利于布置大型机内武器舱。X-45 家族里最大号的X-45C 依然比 X-47B小，采用一台通用电气 F404 涡扇发动机，较小的X-45A 索性采用小巧玲珑的霍尼韦尔 F124 涡扇发动机。2006 年，美国空军中止了 X-45 计划，但波音转向美国海军，以 X-45C 为基础，推出具有航母起飞着陆能力的X-45N，不过诺斯罗普最终以 X-47B赢得了美国海军的研发合同。
波音没有放弃，以 X-45N为基础，研制了“鬼怪鳐鱼”，2010 年 5 月 10 日公之于世。“鬼怪鳐鱼”不从属于美国军方正在进行的任一具体的项目，是波音的自费研发项目，用于验证情报收集、监视、侦察、防空压制、电磁攻击、对地猎歼、自主空中加油等技术。该机在 2011年4月27日在爱德华空军基地首飞。
空军海军路线不同
与此同时，DARPA还在继续和无人机有关的研究，用 F-16、F/A-18、A-10作无人化改装，用于和有人驾驶的同型飞机作对比研究。无人化改装的F/A-18已经成功地进行了自动空中加油的试验，飞机的起飞、巡航、着陆依然有人控制，在进入空中加油状态时，转入自动控制，飞行员双手脱离操纵杆，但可以在一旦出现问题的时候立刻接过控制。这样的有人控制作备份的无人机作战研究还将用于更多高难度、高风险的试验项目，包括全自主对地攻击甚至全自主空战的研究。