6 января 1963 г ВВС США объявили, что первый пуск по программе ASSET состоится в августе, а вся программа из шести полетов будет выполнена за 13 месяцев. Все модели ASSET запускались со стартовой площадки LC-17B космодрома на мысе Канаверал. Для запуска применялись ракеты-носители на базе БРСД Thor в вариантах DSV-2F или DSV-2G. Интересно отметить, что первая ступень представляла собой отремонтированную и модернизированную баллистическую ракету среднего радиуса действия комплекса SM-75 Thor, которые после Карибского кризиса были отозваны с боевого дежурства в Великобритании (1959-1963 гг). Заказ на переделку более 60 боевых ракет в космические носители отделение фирмы Douglas Aircraft в г Тулса, Оклахома, получило в декабре 1962 г Конверсия включала в себя замену элементов с просроченным ресурсом, установку телеметрической системы, переходников и тормозных твердотопливных двигателей. Двигательная установка МВ-3 тягой 150000 фунтов (672 кН) перебиралась на заводе отделения Rocketdyne фирмы North American в Сан-Бернардино (Калифорния), проходила контрольные огневые испытания и вновь устанавливалась на ракету.
Типовой профиль полета предусматривал выведение модели на высоту 50-70 км и увод ее от носителя. Отделение моделей AEV проводилось при скорости порядка 4000 м/с, а аппаратов ASV - при 4800-6000 м/с. Угол атаки при входе в плотные слои атмосферы составлял от 20 до 38°. Парашютная система спасения моделей ASV приводилась в готовность на высоте 22 км и при скорости примерно 420 м/с. После стабилизации тормозным парашютом основной купол раскрывался на высоте 7,5 км. Первый пуск по проекту ASSET состоялся 18 сентября 1963 г. в 09:39 UTC. В этот день модель ASV-1 была запущена с мыса Канаверал для подтверждения аэродинамических характеристик и тепловых параметров. Испытания проходили конструкция и материалы планера, а также система радиолокационного сопровождения в условиях ионизации воздуха при входе в атмосферу. Пуск одноступенчатой ракеты Thor DSV-2F был произведен силами 6555-го аэрокосмического испытательного крыла ВВС США. Азимут пуска составил 110°. Носитель достиг высоты 203000 футов (61,9 км), но двигатель продолжал работать на нисходящей ветви траектории и был отключен на высоте 195 000 футов (59,4 км) при скорости около 4900 м/с. После этого ASV-1 отделилась.
Вход в атмосферу начался при скорости 13000 фут/с (3960 м/с) под углом 38° к горизонту. Наибольшая температура, зарегистрированная при 10-минутном торможении, составила 2190°С. На высоте около 23 км, когда скорость упала до 400 м/с, раскрылся вспомогательный, а на высоте 7,5 км - основной парашют Через 22 мин после старта аппарат опустился на воду в Атлантическом океане в 1828 км от точки пуска. Несмотря на полный успех полета, спасти ASV-1 не удалось: модель затонула из-за отказа системы обеспечения плавучести. Это был единственный пуск модели ASSET, который состоялся до отмены проекта Dyna-Soar 10 декабря 1963 г Поскольку полеты подобных гиперзвуковых летающих лабораторий были крайне важны как для военных, так и для гражданских заказчиков, они были продолжены. Второй пуск ASSET состоялся через шесть месяцев после первого, 24 марта 1964 г, с моделью ASV-2. Чтобы увеличить скорость ее входа в атмосферу до 5500 м/с, использовался двухступенчатый носитель, оснащенный второй ступенью от ракеты-носителя Delta; эта комбинация обозначалась DSV-2G или, в некоторых источниках, LV-2C.
Пуск оказался неудачным из-за отказа управляющего клапана на второй ступени: ее двигатель AJ10-118 включился и тут же отключился - и так несколько раз подряд. Наконец планер был отделен от аварийной ракеты и начал управляемый полет. Он двигался вполне устойчиво при скорости около 4300 м/с, отрабатывая разворот на 60° и передавая на землю ценную информацию. Однако эксперимент закончился через пять секунд, когда была введена в действие система аварийного подрыва. Обломки рухнули в Атлантический океан в 800 км от старта вблизи о-ва Сан-Сальвадор. Аварийная комиссия пришла к выводу, что причиной неудачи мог быть конструктивный дефект, заключавшийся в недостаточном объеме межступенчатого переходника: это помешало двигателю своевременно выйти на режим нужной тяги. К следующему пуску переходник заменили на более емкий вариант от ступени AbleStar, с расширенными портами для выхода отработанных газов, а также увеличили высоту разделения ступеней для снижения атмосферного давления в момент зажигания двигателя.
ASV-3 был запущен 22 июля 1964 г на ракете DSV-2G, и этот полет считается наиболее удачным. Планер массой 1150 фунтов (522 кг) достиг высоты 213500 футов (65 км) и вошел в атмосферу при скорости около 5500 м/с. Он пролетел 2655 км и приводнился в океане к востоку от Подветренных островов. Из-за отказа системы реактивного управления на этапе входа в атмосферу точка приводнения оказалась на 100 км западнее расчетной. К счастью, всего лишь через пять минут после приводнения два самолета сопровождения засекли плавающий в воде объект, и еще через 47 мин боевые пловцы службы спасения ВМС США подвели к нему спасательный плот. Новая бортовая система плавучести с разделенным на отсеки поплавком обеспечила нахождение аппарата на воде в течение 12 часов - до тех пор, пока он не был поднят на борт корабля береговой охраны Coastal Crusader. Кстати, это был первый - и единственный - случай спасения аппарата по программе ASSET.
Эксперименты, проведенные в полете, преследовали три основные цели: испытание панели с жидкостным охлаждением, молибденового сегмента конструкции крыла с дисилицидным покрытием (фирмы Boeing) и экспериментального вольфрамового носка (изготовлен компанией International Harvester), покрытого оксидом тория. Выдержав нагрев до температуры 2190°С при входе в атмосферу, носок после возвращения был в таком хорошем состоянии, что, по словам инженеров, «мог бы использоваться повторно». Запуски двух летающих лабораторий серии AEV, выполненные с помощью одноступенчатых ракет Thor, представляли особый интерес как для разработчиков космических аппаратов будущего, так и для создателей программы сверхзвукового транспортного самолета, широко развернутой в США к тому моменту.
AEV-1 стартовал в ночь с 28 на 29 октября 1964 г на ракете DSV-2F в направлении острова Гранд-Тёрк примерно в 1450 км от места запуска. Апогей траектории достигал 50,6 км, пиковая скорость - примерно 4000 м/с. Все необходимые данные были получены по превосходно работавшему в течение 15 минут телеметрическому каналу. При скорости, соответствующей числу М=2, аппарат потерял устойчивость. Спасение его не предусматривалось. Этот успех был повторен 8/9 декабря 1964 г: AEV-2, также запущенный на ракете DSV-2F, достиг высоты 53,2 км, развил скорость 4000 м/с и приводнился в 1370 км от точки старта, выполнив все задачи полета. Шестой и последний полет по программе ASSET состоялся 23 февраля 1965 г. Ракета-носитель Thor Delta (вариант DSV-2G) с аппаратом ASV-4 массой 1175 фунтов (534 кг) стартовала в штормовую погоду. Для построения профилей распределения температуры по поверхности на планер были нанесены 2000 пятнышек краски, меняющей свой цвет под воздействием нагрева. В обшивку аппарата были также вделаны образцы излучаюпщх материалов, в том числе с заранее нанесенными трещинами, царапинами и сколами: разработчики хотели понять, как ведет себя «горячая конструкция» при наличии повреждений в условиях реального полета.
ASV-4 достиг высоты 205 000 футов (61,5 км) и вошел в атмосферу на скорости 5900 м/сек при угле атаки 20°. Начальная скорость существенно превышала проектные 5500 м/с, но аппарат работал штатно и даже осуществил путем переливания ртути балансировку угла атаки, увеличив аэродинамический коэффициент с 1,2 до 1,4. Пролетев 4260 км за 30 минут, ASV-4 достиг поверхности океана и затонул вследствие неисправности парашютной системы. (Предполагают, что в течение нескольких часов он мог находиться на плаву, но из-за плохой погоды организовать спасательную экспедицию удалось лишь на следующий день.) Были получены превосходные телеметрические данные, в частности, по температурам в 39 точках и по давлениям в 29, но специалистам очень хотелось своими глазами взглянуть на то, как выстроились профили температуры на поверхности «планера в горошек». В целом, испытания моделей аппаратов со средним аэродинамическим качеством по проекту ASSET подтвердили возможность применения металлической и неметаллической теплозащиты с радиационным охлаждением и обеспечили возможность корректировки аэро- и термодинамических характеристик для уточнения теоретических данных и результатов продувок в АДТ. Была подтверждена целесообразность исследовательской программы малоразмерного планирующего спускаемого аппарата.
Ориентировочная стоимость исследований по программе ASSET составила более 34 млн $. Несмотря на потерю большинства аппаратов, все цели проекта были успешно достигнуты. По мнению военных, значительная часть данных по проблеме входа в атмосферу, которые предполагалось иметь по проекту X-20, удалось получить пусками ASSET, но при затратах, меньших примерно в 20 раз. ВВС США какое-то время рассматривали возможность повторного запуска планера ASV-3 и даже выдали в 1964 г компании McDonnell контракт на разработку аппарата Super-ASSET с удлиненным фюзеляжем. Однако на повестку дня выдвигались новые задачи, и менеджеры программы START приступили к подготовке пусков реальных аппаратов с несущим корпусом.
