直升机不是洛克希德的强项，但这也使洛克希德放下包袱、轻装上阵。洛克希德从 50 年代开始研究刚性旋翼（rigid rotor），用一个很特别的陀螺连杆系统控制桨叶的角度。刚性旋翼的结构简单，强度高，维修量小，也在结构上容许更高的转速，尽管气动上的转速限制依然存在。旋翼在起落时接通动力，作直升机使用；在前飞时切断动力，作旋翼机使用。这样可以达到高速飞机的速度和直升机特有的机动性能之间的有效兼顾。夏延就是这样一个直升机和旋翼机的混合体。洛克希德的最初设计是由翼尖微型喷气发动机提供旋翼动力，这样，可以不需要抵消扭力的尾桨，同时由巡航喷气发动机提供前飞推力。动力方案后来修改为更常规的机内动力，在直升机模式时，发动机驱动主旋翼和尾桨，机尾的推进螺旋桨做风车式自由选转；在前飞的旋翼机模式时，发动机驱动机尾的螺旋桨，主旋翼和尾桨做风车式自由旋转，前飞状态下的升力基本由短翼产生。
即使以30多年后的标准来看，夏延仍然是一个革命性的设计。夏延是名副其实的“空中坦克”，最大起飞重量高达 13,600 公斤。相比之下，夏延的“继承人”、公认的重型攻击直升机 AH-64“阿帕奇”的最大起飞重量“只有”只有 7,270 公斤。夏延的最高速度达到 407 公里/小时，AH-64“阿帕奇”只有 260 公里/小时。由于前飞状态是旋翼机模式，夏延没有直升机固有的震动，既大大提高了飞行的舒适性，也大大改善了航炮和导弹的瞄准精度。
除了革命性的机体设计外，夏延的火力十分强大，机腹下的旋转炮塔内装有一门30毫米航炮，机首下旋转炮塔里可以装 40 毫米自动榴弹发射器或 6 管 7.62 毫米加特林机枪，短翼下可以携带大量的火箭弹和TOW反坦克导弹。夏延的火控系统也十分先进，装备有地形跟踪雷达、激光测距仪、夜视仪、惯性导航和其他先进系统，不光要求能做昼夜高速贴地飞行，还要求在高速飞行中，用30毫米炮单发命中地面目标。
夏延的试飞在一开始很成功，很快就达到设计的高速度，但问题很快出现了。在直升机模式飞行没有问题，在旋翼机模式飞行也没有问题，但问题常常出在两种模式转换的过渡过程中。从直升机模式过渡到旋翼机模式，逐渐减少旋翼/尾桨的功率，同时增大推进螺旋桨的功率，平滑过渡的话没事，但如果转换过猛，速度还没有上去，短翼难以产生足够的升力，就会出问题。从旋翼机模式转换到直升机模式，逐渐增加旋翼/尾桨的功率，同时减少推进螺旋桨的功率，如果转换过猛，额外的升力使飞机难以保持飞行姿态，突然增大的阻力也给飞行控制带来很大的困难。即使在直升机模式，刚性旋翼也只有有限的侧飞、倒飞能力，悬停控制能力也大为不如常规的直升机。由于种种飞行控制上的困难，夏延在试飞中接连出恶性事故，机毁人亡。夏延的过于复杂的火控系统也是问题多多，解决遥遥无期。
