Mặc dù có cùng sứ mệnh như nhau, nhưng X-20 Dyna-Soar và Spiral về cơ bản có những điểm khác nhau, ví dụ:

• Trong khí X-20 Dyna-Soar được thiết kế để phóng trên đỉnh một tên lửa đẩy theo quy ước giống như Titan III hay Saturn I, những kỹ sư Liên Xô đã lựa chọn một giải pháp mạo hiểm để phóng Spiral. Giống như lựa chọn "50/50", ý tưởng là dùng một tàu mẹ sử dụng nhiên liệu lỏng để phóng Spiral từ độ cao lớn từ trên lưng của tàu mẹ, nó sẽ được chở trên lưng của tàu mẹ với tốc độ âm thanh. Ý tưởng tương tự được sử dụng tại Mỹ trong việc phóng D-21 Tagboard một loại máy bay do thám không người lái từ trên lưng của một chiếc A-12 OXCART. Tàu mẹ được chế tạo bởi cục thiết kế Tupolev (OKB-156) và được ứng dụng nhiều công nghệ được phát triển cho máy bay chở khách siêu âm Tupolev Tu-144 (một loại máy bay tương tự với Concorde) và máy bay ném bom vận tốc Mach 3 Sukhoi T-4 (nó có một vài chi tiết giống với XB-70 Valkyrie). Thật sự thì chiếc tàu mẹ này chưa bao giờ ra khỏi bản vẽ thiết kế. Người Mỹ đã công khai một thiết kế tương tự vào những năm 1990 dưới một kế hoạch tuyệt mật dự án tàu vũ trụ Sao đen.
• Dyna-Soar được thiết kế với cánh tam giác cố định, trong khi Spiral được thiết kế đổi mới với cánh có thể thay đổi được hình dạng. Trong thời gian phóng và quay trở lại Trái Đất, những chiếc cánh được xếp sát vào thân tạo góc 60°, đóng vai trò một bộ thăng bằng thẳng đứng. Sau khi bay vào quỹ đạo với tốc độ dưới tốc độ siêu âm, phi công kích hoạt bộ cơ cấu truyền động kích điện hạ cánh xuống trong tư thế nằm thẳng, giữ cho tàu bay tốt hơn.
• Spiral được chế tạo cho phép khả năng hạ cánh và cất cánh trong trường hợp thiết đường băng đủ dài. Một đầu lấy không khí vào cho động cơ phản lực đơn Koliesov được đặt ở dưới trung tâm thăng bằng thẳng đứng. Nó được bảo vệ trong thời gian phóng và quay trở về bởi một cửa kẹp điện áp, nó được mở ra ở tốc độ dưới tốc độ siêu âm. Khi so sánh, Dyna-Soar được thiết kế chủ yếu cho một lần sử dụng, nó không được gắn thiết bị hạ cánh, mặc dù một số tài liệu nào đó tuyên bố nó có tên lửa cứu hộ nhiên liệu rắn có thể được dùng cho hạ cánh nếu cần thiết (động cơ thứ 3 dựa vào mẫu tên lửa liên lục địa LGM-30 Minuteman).
• Spiral được thiết kế như một máy bay có thể tự nâng lên được, trong khi Dyna-Soar được thiết kế giống như một máy bay truyền thống.
• Kim loại chịu được nhiệt độ cao như ni-ô-bi, mô-líp-đen, vôn-fram và reni 41 đã được sử dụng để chế tạo vật liệu cách nhiệt trong thân tàu của X-20 Dyna-Soar. Spiral được bảo vệ bởi một thứ được các kỹ sư Liên Xô gọi là "tấm áo giáp vảy": được ghép từ các tấm thép đặc biệt, chúng được gắn với nhau bởi các khớp nối làm từ gốm chịu được nhiệt trong khi bay trong bầu khí quyển. Một vài Tên lửa quỹ đạo không người lái đã được chế tạo dựa trên cấu tạo này và đã được phóng lên để thử nghiệm cho tấm áo giáp này.
• Nếu tên lửa đẩy bị nổ hay trong trường hợp khẩn cấp khi bay, khoang của phi hành đoàn được cách ly khỏi phần còn lại của Spiral, các khoang có cấu tạo tách rời, nên khoang lái chứa các phi công sẽ được phóng trở lại Trái Đất với một hệ thống đáp bằng dù; điều này chợt nảy ra trong các chuyến bay. Một hệ thống thoát hiểm tương tự như vậy cũng được xem xét cho Dyna-Soar, nhưng các kỹ sư Mỹ cuối cùng chọn lựa một tên lửa thoát hiểm dùng nhiên liệu rắn để cứu thoát cho phi công và tàu con thoi.
• Ngày nay tương tự như các phi thuyền con thoi, Dyna-Soar được thiết kế với khoang trọng tải nhỏ ở phía sau để điều áp cho module phi công. Cái này cũng được sử dụng trên các vệ tinh nhỏ, mang theo thiết bị giám sát, vũ khí hay thậm chí một nhóm công tác trong buồng lái. Spiral, mặt khác, khi xuất hiện chỉ có ý định mang phi công. Có lẽ, điều này vì thêm được không gian mà có thể giữ được một trọng tải tối đa cần cho động cơ Koliesov và nhiên liệu dùng cho nó.
• Cả Dyna-Soar và Spiral được thiết kế hạ cánh trên đường băng bằng các bộ má phanh. Việc hạ cánh trên Dyna-Soar được thiết kế triển khai từ những cánh cửa phía dưới thân, như một máy bay truyền thống. Các kỹ sư Liên Xô, có lẽ quan tâm đến cả sự toàn vẹn của các tâm cách nhiệt, đã thiết kế những má phanh hạ cánh trên Spiral được triển khai từ một cửa trên cạnh thân tàu chỉ ở trên và phía trước cánh. Sự sắp đặt khác thường này tạo ra một sự hạ cánh ít va chạm nhất.