Силовая установка состояла из двух «опрямоточенных» ТРДФ J58 фирмы Пратт-Уитни с максимальной тягой по 7650 кгс и форсажной тягой по 14 740 кгс. Входные устройства двигателей имели традиционные для тех лет управляемые воздухозаборники с подвижными трехскачковыми конусами, которые вместе с обечайками были несколько скошены внутрь (к оси самолета) для достижения наибольшего поджатая сверхзвукового потока в сочетании с головной ударной волной, инициируемой носовой частью фюзеляжа, и приопущены вниз (на величину крейсерского угла атаки) для обеспечения набегающему потоку наибольшей площади воздухозаборников и наиболее благоприятных условий внешнего сжатия для повышения коэффициента восстановления полного давления перед компрессорами ТРД.

Основные конструкционные материалы самолета — титановые сплавы, обеспечивающие необходимую прочность конструкции при аэродинамическом нагреве на скоростях, соответствующих числу М = 3.

SR-71