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旅客機は音速のすぐ下の速度で巡航します。航空機が巡航速度に達する直前に通過する重要な速度は、翼の上を流れる空気が音速に達するときです。これは臨界マッハ数( Mcr ) として知られています。航空機の速度が巡航値までさらに増加すると、衝撃波で終わる超音速流の領域が生成されます。巡航速度を超えると、抗力発散マッハ数で、衝撃波とそれに伴う剥離流によって、経済的な飛行には抗力が大きすぎます。[ 1 ]
臨界マッハ数以上での飛行を想定して設計されていない航空機では、翼と尾翼上の気流に発生する衝撃波がマッハタックを引き起こし、翼の失速、操縦翼面の無効化、あるいは機体の制御不能につながる可能性がある。臨界マッハ数以上で発生するこれらの問題現象は、最終的に空気の圧縮性に起因するものとされた。圧縮性は、1930年代と1940年代に高速の軍用機や実験機で発生した数々の事故の原因となった。
音速に近づき、音速に達するまで操縦性を維持できる航空機を設計するという課題が、音速の壁として知られる概念の起源となった。1940年代の軍用亜音速機、例えばスーパーマリン・スピットファイア、Bf 109、P-51マスタング、グロスター・ミーティア、He 162、P-80などは、比較的厚く後退角のない翼を持ち、制御された飛行でマッハ1.0に達することはできなかった。1947年、チャック・イェーガーはベルX-1 （これも後退角のない翼を持つが、はるかに薄い）を操縦し、マッハ1.06以上に到達し、ついに音速の壁を破った。
ホーカー・ハンターやF-86セイバーといった初期の遷音速軍用機は、臨界マッハ数を超える速度でも十分に飛行できるように設計されていた。水平飛行でマッハ1.0に到達するのに十分なエンジン推力はなかったが、急降下であればマッハ1.0に達しても操縦性を維持することができた。
実際の臨界マッハ数は翼によって異なります。一般的に、翼が厚いほど臨界マッハ数は低くなります。これは、厚い翼は薄い翼よりも周囲を通過する気流を大きく偏向させ、気流をより速い速度に加速させるためです。例えば、P-38ライトニングのかなり厚い翼の臨界マッハ数は約0.69です。この機体は急降下時にこの速度に達することがあり、多くの墜落事故につながりました。スーパーマリン・スピットファイアのずっと薄い翼は、臨界マッハ数をかなり高くしました（約0.89）。