1970年代中后期，当航空技术日益进步，超音速飞行对环境影响的指控被证明是夸大其词，第二代超音速客机的研发开始浮出水面。虽然1970年代初的环境并不利于超音速客机，但美国的研究实际上仍然一直进行。三家主要的飞机制造商，包括波音、道格拉斯、洛歇，均一直接受政府的资助。据统计，在1970年代美国国家航空航天局已经花费了超过900万美元投入研究，其中过半用于资助上述三家公司。美国的第二代超音速客机以“先进超音速客机”（Advanced Supersonic Transport，AST）为名，三家公司都提出了自己的方案。波音、洛歇分别以波音2707、洛歇L-2000为基础进行改进，道格拉斯则推出DC-AST方案，而三个方案均大同小异，但尺寸比第一代要大得多，目标载客300人以上，而且速度更高，DC-AST设计速度为2.2马赫，而洛歇、波音的设计更分别追求2.55马赫和2.7马赫，更大范围的使用钛合金。第二代超音速客机并以减轻噪音、提高燃油效率为目标，设想使用通用电气的变循环发动机（Variable-cycle engine，VCE）。与此同时，苏联的图波列夫设计局也推出图-244的构想，目标载客250至320人，巡航速度2.2马赫，最大航程达9200公里，但没有太多实际进展。
然而时移世易，此时超音速客机在经济性方面已经难以和普通高亚音速客机竞争。当超音速客机在1960年代出现的时候，主要的竞争对手是以波音707为代表、载客100至200人的远程亚音速客机，以速度和载客量来衡量，超音速客机仍然有一定优势。但随着以波音747为代表、载客300至400人的新一代亚音速宽体客机在1970年代起迅速普及，若从人均飞行成本的角度超音速客机已经完全不具备优势。另一方面，在现有的技术上超音速客机在航程仍然难以和亚音速客机匹敌，随着涡轮风扇发动机自1960年代以来的广泛运用和日益提升的涵道比，其燃油效益已非此前的涡轮喷气发动机所相比。因此，要实现超音速飞行无可避免要在经济性上打折扣，成本效益更好的宽体亚音速客机更能获得航空公司的青睐，最终“先进超音速客机”的计划也在1980年代中取消。 美国国家航空航天局于1990年启动了“高速民用运输机”计划（High Speed Civil Transport，HSCT），以改进超音速客机设计为目标。美国国家航空航天局]联合了波音和麦道，花费了超过九年时间，投放了过10亿美元。设计指标为载客250至300人、2倍音速，务求令超音速客机的机票价格不会高于普通航班超过20%。俄罗斯在1990年代中期为一架图-144重新装上新发动机，为HSCT计划进行实验以收集数据。
但经济性仍然是航空公司最大的考虑因素，HSCT的推广欠缺市场反应。1990年代末，已经收购了麦道的波音公司开始考虑是否继续投资在这项计划，后来表示将暂缓这个计划，或许会到适当时候，或2020年再启动。随着波音的退出，美国国家航空航天局在1999年2月取消了HSCT，转而为国际空间站增加6亿美元资金。 在1990年代初，日本政府就把开发第二代超音速客机设定为重要的技术战略之一。日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）发起的“次世代超音速客机”（National Experimental Airplane for Next Generation Supersonic Transport，NEXST）开发计划于2002年正式启动，致力于研制新一代的超音速客机，设计指标为载客300人、速度2马赫、比协和飞机节约75%燃料并多两倍的航程，期望能于2015年进行首飞。该计划曾在2002年时发生过测试意外——2002年7月14日，日本团队在澳大利亚南部的武麦拉测试场（Woomera Test Range）以一具1/10（约11.5米长）的缩比模型进行首次的试射，但以火箭筹载的测试模型在发射升空后不久就失控坠毁。事后日本团队不愿针对失败原因发表评论，但长达半年的准备工作却付之一炬。
2005年6月，法国和日本在巴黎航空博览会上正式签署合作协议，将NEXST项目扩展至两国合作，由两国的合资公司共同研制。2005年10月10日，JAXA在澳大利亚西部荒漠伍默拉试验场再次试飞超音速客机的1：10模型，并取得成功。原型机由日本三菱重工业公司研制，全长11.5米，仅重2吨。
经过5年联合研制，代表法国参与研制项目的欧洲宇航防务集团（EADS）于2011年的巴黎航空展中，宣布推出“零排放超高音速客机”（Zero Emission Hypersonic Transportation，ZEHST）的概念机，这种新型客机长约80米，翼展在35米至40米之间，最高巡航速度达4马赫（约5000公里/小时）。飞机采用四种发动机，分别为两台使用生物燃料的涡轮喷气发动机、两台使用液态氢氧燃料的助推火箭发动机、一台低温火箭发动机和两台使用液态氢的冲压发动机。在不同飞行阶段，ZHEST使用不同类型发动机。起飞阶段由涡轮喷气发动机将飞机推升到距地面5公里的空中，飞行速度达到0.8马赫；然后切换至火箭发动机，将飞机推送到距地面20公里的高空，飞行速度达到2.5马赫；最后切换成冲压发动机，加速至4马赫，飞机升至距地面32公里的高空进行超高音速巡航。这种飞机可以搭乘50至100名旅客，从巴黎飞东京只需2.5小时。ZHEST预计在2020年开始进行测试飞行，并期望能在2050年投入使用。 苏霍伊和湾流合作的S-21公务喷气机
另一个备受关注的研究领域是超音速公务喷气机（Supersonic business jet，SSBJ）。音爆的强度除了和飞机的速度有关，也和飞机的大小成正比，所以小型喷气机的噪音问题相对大型民航机轻微得多。另一方面，能拥有公务喷气机不外乎是企业高管和政府机构，正如协和飞机的座上客，这些乘客通常十分愿意付出更多金钱来换取减少飞行时间。
俄罗斯著名战斗机制造商苏霍伊与美国公务喷气机制造商湾流宇航在1990年代中期曾共同研究，达梭宇航于2000年代初进入这个领域，但至今仍然未有机型投产。目前最新的SSBJ计划包括美国Aerion公司的Aerion SBJ、超音速宇航国际和洛歇马丁合作的静音超音速运输机（SAI Quiet Supersonic Transport），及图波列夫设计局的图-444。 参见：太空飞机
英国Reaction Engines公司在在英国航天局的协助下，正在研发一种名为“云霄塔”（Skylon）的太空飞机，最高5倍音速、可容纳40 名乘客、使用无碳燃料，发动机从大气中吸收氧气和氢气作燃料，并以单级入轨方式进入近地轨道。如果这种飞机研制成功，将大大缩短长途航空的旅行时间，从欧洲布鲁塞尔前住悉尼只需4.6小时。
