西北工业大学飞天班主要学习内容分为本科、硕士研究生、博士研究生三大板块。具体如下：
1、本科阶段：
以通识教育和航天工程大类教育为主线，开设思想政治、人文素质、数理基础与外语等课程，使学生接受良好的科学和人文素质教育，树立科学的世界观和人生观，形成高尚的道德品质和情操；航天工程大类课程以飞行器设计与工程、飞行器动力工程、探测制导与控制技术、飞行器控制与信息工程等专业课程，前期为机、电双修，后期为机、电选修，使学生全面掌握航天技术学科的基础和专业知识。
2、硕士研究生：
本阶段学习中国特色社会主义理论，掌握唯物主义辩证法，强化数理基础，按航空宇航科学与技术一级学科培养，分别选修制导武器技术、天地往返技术、空间技术及应用、空天动力技术等四个模块的专业课程，系统掌握弹、箭、星、船、器等应用领域的专业知识，具备从事科学研究与工程研究的专业能力；
3、博士研究生：
本阶段根据研究方向，提升专业学术水平，通过博士学位论文研究和航天科研院所工程实践环节，培养创造性思维、国际化视野和航天战略高视点，具备独立从事前沿科技创新、工程研究和科技管理的综合能力。
