可从美国本土起飞到达全球任何地点进行侦察。机上载有合成孔径雷达、电视摄像机、红外探测器三种侦察设备，以及防御性电子对抗装备和数字通信设备。
机身是平常的铝合金，机翼则是碳纤维。机身长13.4米，高4.62米，翼展35.4米（超过“波音747”飞机的翼展）。造价约为1.76亿美元。
发动力采用AE3007H涡轮发动机，?机载燃料超过7吨，最大速度644千米/小时，最大飞行高度19810米，航程可达25000千米。
飞行时间长达36小时，可以完成跨洲际飞行。可在目标区上空18300米处停留24小时进行侦察，而U-2侦察机在目标上空仅能停留10小时。
可同时携带光电、红外传感系统和合成孔径雷达。可精确到1米，定点侦察照片可精确到0.30米。对以每小时20到200千米行驶的地面移动目标，可精确到7千米。
一次任务飞行中，既可进行大范围雷达搜索，又可提供7.4万平方千米范围内的光电/红外图像，目标定位的圆误差概率最小可达20米。装有1.2米直径天线的合成孔径雷达能穿透云雨等障碍，能连续的监视运动的目标。
先进之处在于，能与现有的“联合可部署智能支援系统”（JDISS）和“全球指挥控制系统”（GCCS）联接，图像能直接而实时地传送给指挥官使用，用于指示目标、预警、快速攻击、战斗评估与再攻击。
全球鹰”配备了多种防身装备，一旦敌方发射导弹，机载探测装置可以马上发现，并发射红外诱饵弹进行干扰。但载荷能力只有908千克，携带防身装备的能力非常有限，一旦在空中被敌方战机锁定，将很难逃脱被击落的命运。
在伊拉克战争中，只使用了两架全球鹰无人机，但提供的目标图像情报摧毁13个地空导弹连、50个地空导弹发射架、70辆地空导弹运输车、300个地空导弹箱和300辆坦克。55%的敏感目标数据，是由该无人机提供的。
但也存在一些不足，飞行速度只有644千米/小时，难以逃脱高速战斗机的追击。尽管采用了隐身技术，但喷气发动机工作时仍会产生一定的红外辐射信号。
