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La base a servi à effectuer les essais des aéronefs les plus secrets de l'armée américaine. Parmi eux, l'avion-espion U-2, mais aussi les avions furtifs F-117, B-2, F-22, F-35 ou encore le projet Aurora.
La Zone 51 a servi à étudier plusieurs avions russes durant la guerre froide, dont ceux des pilotes qui sont passés à l'Ouest.
TF121