Компания Bell Aircraft получила контракт на строительство трёх самолётов XS-1 с ракетным двигателем («Экспериментальный сверхзвуковой 1») для Национального консультативного комитета по воздухоплаванию (NACA), предшественника современного НАСА, и Военно-воздушных сил США (USAF), ранее называвшихся Военно-воздушными силами армии США (USAAF) во время Второй мировой войны. Основная цель программы заключалась в сборе данных о трансзвуковых и сверхзвуковых скоростях, чтобы лучше понять условия их эксплуатации и применить эти исследования при разработке нового поколения реактивных самолётов для ВВС США.
Работа над проектом ускорилась в 1944 году, когда война в Европе и на Тихом океане была в самом разгаре, а строительство самолёта началось в 1945 году. К тому времени, когда самолёт приобрёл свой окончательный вид, он уже был известен как Bell X-1 и получил свой культовый силуэт с ярко-оранжевой окраской. Основной силовой установкой X-1 стал жидкостный ракетный двигатель XLR- 11 (производства Reaction Motors, Incorporated) с четырёхкамерной компоновкой.
В качестве ракетного двигателя эта система обеспечивала лишь кратковременную постоянную тягу, пока не заканчивалось быстро сгорающее топливо. Именно в этот момент собирались все важные данные о полёте для последующей оценки.
Двигатель был спрятан внутри прочного округлого фюзеляжа (который, как говорят, по форме напоминал патрон калибра 0,50) X-1 и включал в себя прямые средние крылья, стандартный вертикальный стабилизатор и кабину пилота, расположенную в передней части. Единственный пилот, у которого даже не было катапультируемого кресла, управлял самолётом из кабины, которая находилась под сильно остеклённым, но плоским фонарём. Самолёт был оснащён, которое позволяло пилоту совершать управляемые посадки без двигателя (на глиссировании). Корпус самолёта был изготовлен из алюминия, его длина составляла 9,4 метра, размах крыльев — 8,5 метра, а высота — 3,3 метра. Первый полёт состоялся 25 января 1946 года с пилотом Джеком Вуламсом за штурвалом. За ним последовало ещё девять таких полётов.
После смерти Вуламса его место занял Чалмерс Гудин, который до июня 1947 года совершил ещё 26 полётов на X-1. 14 октября 1947 года Bell X-1 вошёл в историю американской авиации, преодолев скорость звука и достигнув скорости 1,06 Маха. За штурвалом находился знаменитый американский лётчик Чак Йегер, чьё имя впоследствии стало синонимом американских испытательных программ 1940-х и 1950-х годов. В этом первом полете X-1 перевозился в бомбовом отсеке специально модифицированного Boeing B-29 Superfortress. X-1 запускался, как только бомбардировщик достигал требуемой высоты, и оттуда X-1 включал свой ракетный двигатель и набирал заданную испытательную высоту, прежде чем достичь своей рекордной скорости.
26 марта 1948 года Йегер и его самолёт достигли скорости 1,45 Маха, установив новый рекорд скорости и высоты одновременно. В январе 1949 года Йегер совершил обычный взлёт с взлётно-посадочной полосы на X-1 — это был единственный подобный случай с использованием самолёта, который обычно запускался в воздухе.
Использование X-1 для изучения различных явлений, связанных с высокоскоростными полётами, привело к появлению нескольких примечательных модификаций. Изначально группа X-1 состояла из трёх испытательных самолётов, которые назывались просто X-1-1, X-1-2 и X-1-3. В 1948 году появился X-1A, который использовался для сбора данных на скоростях, превышающих 2 Маха. Этот самолёт претерпел несколько модификаций по сравнению с оригинальным X-1. В частности, был установлен выпуклый фонарь кабины для улучшения обзора за её пределами, фюзеляж был удлинён, а максимальная взлётная масса (МВМ) увеличена, при этом сохранилась оригинальная установка ракетного двигателя. Первый полёт этой модели состоялся 14 февраля 1953 года. В конечном итоге на X-1A было установлено катапультируемое кресло. Самолёт был уничтожен в результате взрыва топлива в августе 1955 года. X-1B использовался для высокоскоростных тепловых исследований.
Первый полёт состоялся в октябре 1954 года, а в начале 1958 года аппарат был выведен из эксплуатации из-за усталости конструкции. Всего было совершено 27 полётов. X-1C так и остался на стадии макета, после чего проект был закрыт. Он предназначался для испытаний оружия, но от этой идеи отказались после того, как появились подходящие боевые самолёты ВВС США, которые можно было модифицировать для этой цели. X-1D использовался для исследований в области теплопередачи и был оснащён топливной системой низкого давления и обновлённой авионикой.
Этот аппарат совершил один успешный испытательный полёт в режиме планирования 24 июля 1951 года, но при приземлении у него сломалась носовая стойка шасси, что привело к повреждению аппарата. После ремонта 22 августа 1951 года аппарат был уничтожен в результате взрыва топлива во время единственной попытки полёта с двигателем. После внесения изменений, направленных на снижение вероятности взрыва топлива, появился X-1E. Первый полёт (без двигателя) состоялся 15 декабря 1955 года, и в ходе испытаний этот аппарат достиг скорости 3 Маха, совершив в общей сложности 26 полётов. В конечном счёте усталость конструкции привела к тому, что проект был закрыт.
Из готовых самолётов X-1-, X-1B и X-1E были сохранены как музейные экспонаты. Сегодня они находятся в Национальном музее авиации и космонавтики (Вашингтон, округ Колумбия), Национальном музее ВВС США (Дейтон, Огайо) и Центре лётных исследований имени Драйдена НАСА (авиабаза Эдвардс, Калифорния) соответственно. Данные, собранные программой, делают этот самолёт одним из самых важных американских испытательных летательных аппаратов, когда- либо поднимавшихся в небо. Он помог создать совершенно новые сверхзвуковые конструкции как военного, так и гражданского назначения.