Una caraterística crítica del diseño para permitir velocidades de crucero superiores a Mach 3, mientras proporcionaba un flujo de aire subsónico hacia los turborreactores, eran las entradas de aire. Frente a cada toma de aire había un cono puntiagudo móvil llamado "púa" que estaba bloqueado, en la posición más delantera cuando el avión estaba en tierra o volaba a velocidad subsónica.
Cuando el avión aceleraba más allá de la velocidad supersónica, la púa se desbloqueaba a Mach 1,6 y empezaba a desplazarse al interior del motor, mediante un sistema mecánico, pudiendo trasladarse un máximo de 66 cm. El computador original que controlaba la toma de aire, era un diseño analógico que, basándose en los datos del ángulo de ataque, de alabeo, guiñada y cabeceo, podía determinar en forma automática y sin la intervención del piloto, cuánto desplazamiento necesitaba la púa.
En el vuelo supersónico, la púa del motor se retiraría del frente de la onda de choque, que se reflejaría en la campana interna de la toma de aire al cono y de vuelta a la campana del motor, causando una pérdida de energía y reduciéndola, hasta que se formase la onda de choque a Mach 1. La captura de la onda de choque dentro de la toma de aire recibía el nombre de "inicio de la toma". Las altas presiones se formarían dentro de la toma de aire y frente al compresor. Se diseñaron agujeros de sangrado y salidas alternas en las entradas de aire y los bastidores de los motores, para compensar estas presiones y mantener la toma de aire iniciada.
Era tan importante la presión formada en la toma de aire del motor, con el control de la púa durante la velocidad supersónica, que a una velocidad crucero Mach 3,2, se estimaba que el 58% del empuje disponible provenía de la toma de aire a mayor presión, el 17% del compresor y el restante 25% del postquemador de combustible. Ben Rich, diseñador de las tomas en los Skunk Works, solía referirse a los compresores de los motores como "bombas que mantienen a las tomas vivas" y diseñó el tamaño de las tomas de aire del motor, para una velocidad de crucero de Mach 3,2, velocidad a la que el SR-71 era más eficiente.
En los primeros años del programa Blackbird, el computador analógico de las tomas de aire no siempre podía mantenerse al ritmo de los cambios ambientales. Si la presión interna llegaba a ser muy grande y la púa estaba situada incorrectamente, la onda de choque desaparecía del frente de la toma de aire. Inmediatamente, el flujo de aire hacia el compresor del motor cesaba, el empuje se detenía y la temperatura de los gases expulsados empezaba a aumentar. Si uno de los dos motores mantenía el empuje, junto con la rápida desaceleración debida a la pérdida del 50% de la potencia disponible, el avión viraba violentamente hacia un lado. El piloto intentaba controlar el viraje, pero debido al ángulo, se reducía la entrada de aire del motor opuesto y causaba una entrada en pérdida.
Uno de los métodos para impedir esta pérdida del control de la nave era que el piloto alcanzase a cortar ambas tomas de aire, deteniendo el viraje y continuando el vuelo supersónico por el impulso inicial de los motores, pero al bajar la velocidad, permitiendo luego reiniciar cada toma de aire. Una vez reiniciadas, con la combustión normal del motor, la tripulación volvería a acelerar y recuperar altitud.
Finalmente se reemplazó el computador analógico por uno digital. Los ingenieros de Lockheed desarrollaron el software de control para las tomas de aire, para que recapturase la onda de choque perdida y aligerase el motor, antes de que el piloto fuese consciente del fallo. Los mecánicos del SR-71 fueron responsables de los ajustes precisos en las puertas de entrada dentro de la tomas de aire, mejorando el control de la onda de choque e incrementando el rendimiento.
