W marcu 2003 roku zakończono pierwszy etap prób, w którym udowodniono zdolność samolotu do wykonywania misji uderzeniowych i atakowania obrony przeciwlotniczej. Przeprowadzano testy otwierania i zamykania komory bombowej w locie, demontażu i montażu skrzydeł oraz samodzielnego kołowania. 18 kwietnia 2004 roku X-45 jako pierwszy bezpilotowy aparat latający dokonał zrzutu ćwiczebnej bomby SSB o masie 113,5 kg, kierowanej przy pomocy układu GPS. Aparat leciał na wysokości 10 600 m z prędkością 0,67 Ma, wszystkie manewry, otwarcie i zamknięcie komory bombowej, zrzut bomby były kierowane przez naziemne stanowisko kontroli lotu. 7 maja 2004 roku również jako pierwszy bezpilotowy aparat leciał w szyku z innym statkiem powietrznym, którym był pilotowany samolot Lockheed T-33. 1 sierpnia 2004 roku w szyku poleciały dwa X-45. W drugiej połowie 2004 roku przeprowadzono dalsze próby lotów w szyku, ale tym razem w różnych formacjach ze zmianą położenia względem siebie. W lutym 2005 roku dwa X-45 dokonały symulowanego ataku na cele naziemne. Samoloty samodzielnie wykryły i zidentyfikowały cele, oprogramowanie sterujące dokonało analizy, który z samolotów ma największe szanse wykonania zadania i po sygnale z ziemi zezwalającym na dokonanie ataku X-45 zniszczył cel, po wykryciu kolejnego celu drugi z samolotów przystąpił do wykonania zadania.