なお、乗っ取られた4機のうち2機が米ボーイング社製のボーイング767型機で、残りの2機がボーイング757型機である。この2種類の機体は、運行する航空会社の操縦士に互換性を持たせるために、操縦室の操縦システムは基本的に同じ物が使われており、いずれも2人のみで操縦できるため、意図してこれらの機体が運行されている便が選択されハイジャックされたと考えられている。

また、実行犯のリーダー、モハメド・アタをはじめとする一部のハイジャック犯たちは、アメリカ合衆国内にある民間の航空学校（ホフマン飛行機学校[18]）で小型機の自家用操縦免許を取得した後に、これらの機体の操縦方法を事前にフライトシミュレータで訓練していたことが明らかになっている[19]。

これら4機がいずれも北米大陸横断ルートという、アメリカ合衆国国内線の中では長距離飛行に入るルートを飛行する便であったのは、長距離便のために燃料積載量が多く、衝突後の延焼規模を多くすることを狙ったと推測する者[要出典]もいる。なお、ハイジャックされて激突・墜落させられた旅客機の乗客・乗員は全員死亡している[20]。
アメリカン航空11便詳細は「アメリカン航空11便テロ事件」を参照

アメリカン航空のボーイング767-200ER（N334AA）アメリカン航空11便の飛行経路

ボストン発ロサンゼルス行きアメリカン航空11便（AA011; ボーイング767-200ER型機・機体記号N334AA）は、乗客81人（日本人1人を含む）・乗員11人を乗せ、午前8時00分頃にローガン国際空港を離陸し、ロサンゼルス国際空港に向かった[21][22]。その後、11便は午前8時14分頃に始められたハイジャックにより、コックピットを乗っ取られた[23]。11便は午前8時27分に進路を南向きに変え、午前8時46分にニューヨーク・ロウアー・マンハッタンのワールドトレードセンター・ツインタワー北棟（110階建）に突入し爆発炎上した[23][24]。角度、速度ともに浅い離着陸時の事故と違い、機体の残骸はほとんど原形を留めていなかった。

11便がWTC北棟に衝突する瞬間は、ニューヨーク市消防局Ladder Companyの取材をしていたフランスの映像作家、ノーデ兄弟（英語版）によって撮影されていた[25]。また、ホームビデオや定点カメラに写り込んだ映像も存在する[26]。
ユナイテッド航空175便詳細は「ユナイテッド航空175便テロ事件」を参照

ユナイテッド航空のボーイング767-200（N612UA）ユナイテッド航空175便の飛行経路

ボストン発ロサンゼルス行きユナイテッド航空175便（UA175; ボーイング767-200ER型機・機体記号N612UA）は、乗客56人・乗員9人を乗せ、午前8時14分にローガン国際空港を離陸し（アメリカン航空11便でのハイジャック発生とほぼ同時）、ロサンゼルス国際空港に向かった[27][28]。午前8時42分頃、UA175便のパイロットは離陸直後に耳にした不審な内容の無線（ハイジャックされたアメリカン航空11便からの無線だった）について管制官に報告したが、それから午前8時46分までの間にUA175便もハイジャックされ、コックピットを乗っ取られた[23]。その後、UA175便は午前8時58分にニューヨークへ進路を変え、午前9時03分にWTC・ツインタワー南棟（110階建）に突入し爆発炎上した[23][24]。南棟では北棟の爆発を受けて多くの人が避難を開始していたため、人的被害は北棟よりも少ないが、先に突入を受けた北棟より早く南棟が崩壊している[29]。

11便とは異なり、175便の突入時には、既に多くの人に事態が認識されていたことから、突入の瞬間の映像や写真が多数記録されている[30]。なお、105階に居たエーオン副社長のケビン・コスグローブ（南棟の崩壊時に死亡）が、南棟が崩壊する瞬間まで911番へ電話で状況を伝えていた音声が録音されており[31]、この録音はザカリアス・ムサウイの裁判において証拠として用いられた[32]。
アメリカン航空77便詳細は「アメリカン航空77便テロ事件」を参照

アメリカン航空のボーイング757-200アメリカン航空77便の飛行経路

ワシントンD.C.（ダレス国際空港）発、ロサンゼルス（ロサンゼルス国際空港）行きアメリカン航空77便（AA077; ボーイング757-200：機体記号N644AA）は、乗客58人・乗員6人を乗せて、午前8時20分に出発した。午前8時50分頃までにハイジャックされコックピットを乗っ取られた。直後に進路を北向きに変えた後、南へ転回、その後東へ進路を変えた。最初の進路離脱から3分間は管制塔と機長が交信していたが、その後通信不能となった。

そして午前9時38分、バージニア州アーリントンにあるアメリカ国防総省本庁舎（ペンタゴン）に激突し、爆発炎上した。激突の瞬間の映像がペンタゴンの駐車場の監視カメラによって記録されており、また付近を通行中の多くのドライバーや歩行者によって降下し激突する瞬間が目撃された。

防犯カメラなどの映像によると、機体は水平の状態で地面を滑走しながらペンタゴンに衝突していたが、高速で建築物に激突・炎上したため機体の残骸はほとんど原形を留めていなかった。
ユナイテッド航空93便詳細は「ユナイテッド航空93便テロ事件」を参照

ユナイテッド航空のボーイング757-200（N591UA）ユナイテッド航空93便の飛行経路
ユナイテッド航空93便の墜落跡地にできた穴