Силовая установка также доставила немало хлопот испытателям. Как и на "трехмаховом" разведчике SR-71, в полете неоднократно нарушалась расчетная работа воздухозаборника из-за образования выбитой ударной волны на входе. Особенно неблагоприятные последствия от этого явления наступали при числе М=3: резко падала тяга, возникали грохот и тряска, самолет совершал непроизвольные движения по крену, тангажу и рысканию. Одной из крупных эксплуатационных проблем с двигателями были их частые повреждения посторонними предметами - заклепками, птицами, льдом из дренажных каналов. Но в то же время подсос предметов с ВПП в воздухозаборники на взлете не отмечался ни разу. Титановые лопатки, использованные в компрессоре ТРД YJ93, имели значительно большую повреждаемость по сравнению со стальными. Только за неполные первые два года испытаний потребовалось 25 раз снимать двигатели с самолета для ремонта по причине выхода из строя компрессоров.

Второй самолет совершил первый полет 17 июля 1965 г., но просуществовал он менее года: в 46-м полете 8 июня 1966 г. он разбился в результате столкновения с сопровождавшим его истребителем F-104.

Эта случайная трагедия, приведшая к потере многомиллионного самолета, получила широкий резонанс в американской печати. Она произошла в полете, организованном по заказу фирмы Дженерал Электрик для рекламной съемки самолетов, на которых установлены двигатели ее разработки. С фотосъемщика "Лир Джет" планировалось запечатлеть полет строем "клин" пяти самолетов - "Валькирия", Локхид Р-104N "Старфайтер", Макдоннелл-Дуглас F-4B "Фантом", Нортроп F-5 "Фридомфайтер" и Т-38 "Талон". Дженерал Электрик просила включить в состав этой группы и бомбардировщик Конвэр В-58 "Хастлер", но ей отказали. Полет управлялся с командного пункта авиабазы Эдвардс, поскольку радиооборудование "Лир Джета" и ХВ-70 было несовместимо. Съемки практически уже завершились, когда "Старфайтер", летевший справа от "Валькирии", ударился левым концевым крыльевым баком об отклоненную правую концевую часть ее крыла. Повредив свое левое полукрыло, "Старфайтер" резко наклонился влево и, перевернувшись, скользнул над хвостом "Валькирии", срезав часть ее правого киля и почти полностью снеся левый киль. Своим носом "Старфайтер" также ударил сверху по левой консоли "Валькирии". Сразу после этого "Старфайтер" взорвался из-за того, что топливо, хлынувшее из его разрушенного бака, мгновенно воспламенилось от выхлопных газов "Валькирии". Летчик Джозеф А. Уокер погиб. 45-летний Дж. Уокер был старшим летчиком-испытателем NASA и считался одним из наиболее опытных американских пилотов. При общем налете около 5000 ч он совершил 25 полетов на экспериментальном гиперзвуковом самолете Норт Америкен Х-15, причем установил на нем рекорды скорости и высоты полета. Все же расследовавшая катастрофу комиссия склонилась к мнению, что вероятная причина столкновения - ошибка Уокера, поскольку бортовые системы самолетов работали нормально, атмосфера была спокойной, видимость хорошей, признаков внезапного заболевания у летчиков не обнаружено, а гипотезу, что соударение обусловлено подсосом истребителя вследствие завихрения воздушного потока между ним и "Валькирией", признали несостоятельной. Уокер, по-видимому, выдерживал дистанцию до ХВ-70, визуально контролируя расстояние от своего самолета до передней секции фюзеляжа ХВ-70. Если это так, то крыло "Валькирии" находилось вне поля зрения пилота.

"Валькирия" в своем последнем полете в сопровождении эскорта

Сразу после столкновения. Летят горящие обломки F-104

Теряя топливо через поврежденное крыло "Валькирия" постепенно задирает нос, чтобы свалиться в штопор. Первый пилот катапультировался...

... а обломки "Валькирии" стали могилой для второго пилота.	Виновник аварии Дж. Уокер был знаменит своим полетом на ракетоплане Х-15 на высоту 100 км...