A BionicFlyingFox esetében a Bionic Learning Network fejlesztői alaposan szemügyre vették a repülőkutyát, és technikailag megvalósították annak különleges repülési viselkedését. Az integrált fedélzeti elektronika és egy külső mozgáskövető rendszer kölcsönhatása révén az ultrakönnyű repülő tárgy félautonóm módon képes mozogni egy meghatározott légtérben.
A repülőkutya (angolul: flying fox) a denevérek rendjébe tartozik - ők az egyetlen emlősök, amelyek aktívan tudnak repülni. Különleges jellemzője a finom és rugalmas repülőhártya, ami a megnyúlt kézközépcsontoktól és ujjpercektől a bokáig terjed. Repülés közben az állatok kifejezetten az ujjaikkal szabályozzák a repülőhártya görbületét, és így aerodinamikusan és fürgén tudnak mozogni a levegőben. Ez lehetővé teszi számukra a maximális felhajtóerő elérését, még lassú repülési manőverek során is.
A 228 cm-es szárnyfesztávolsággal és 87 cm-es testhosszal rendelkező repülőkutya súlya mindössze 580 gramm. A természetes repülőkutyákhoz hasonlóan a szárnyak kinematikája is kar- és kézszárnyra oszlik, és rugalmas hártyával borított, ami a szárnyaktól a lábakig tart. Ez viszonylag nagy szárnyfelületet, és alacsony szárnyterhelést tesz lehetővé. A biológiai modellhez hasonlóan az összes csuklópont egy síkban helyezkedik el, így a BionicFlyingFox egyedileg tudja irányítani és összecsukni a szárnyait.
A modell repülőhártyája ostyavékony, ultrakönnyű és robusztus egyszerre. Két légmentes fóliából és egy elasztánszövetből áll, amelyeket körülbelül 45.000 ponton hegesztenek össze. Rugalmasságának köszönhetően szinte ránctalan marad, még akkor is, ha a szárnyak be vannak húzva. A szövet méhsejtes szerkezete megakadályozza, hogy a repülőhártyán keletkező apró szakadások tovább táguljanak. Ez lehetővé teszi, hogy a BionicFlyingFox akkor is folytassa a repülést, ha a szövet kissé megsérül.
Annak érdekében, hogy a BionicFlyingFox félautonóm módon mozoghasson egy meghatározott légtérben, egy úgynevezett mozgáskövető rendszerrel kommunikál. Az üzembe helyezett berendezés állandóan rögzíti a helyzetét. Ezzel egyidejűleg a rendszer megtervezi a repülési útvonalakat és megadja a szükséges vezérlőparancsokat. A felszállást és leszállást az ember kézzel végzi. Repülés közben a robotpilóta veszi át a vezérlést.
A mozgáskövető rendszer fontos eleme a két infravörös kamera, amelyek egy pásztázó egységre vannak felszerelve (ang.: pan-tilt unit). Ez teszi lehetővé számukra a forgást és a dőlést, így a padlóról követhetik a BionicFlyingFox teljes repülését. A kamerák a repülő rókát a lábaira és szárnycsúcsaira erősített négy aktív infravörös jelzőfény segítségével ismerik fel.
A kamerák képei egy központi irányító számítógépre kerülnek. Ez kiértékeli az adatokat és a külső légiforgalmi irányítóhoz hasonlóan koordinálja a repülést. Ebből a célból a számítógépen előre beprogramozott pályák vannak, amelyek a manőverek során meghatározzák a BionicFlyingFox repülési útvonalát. A mesterséges repülő kutya a fedélzeti elektronika és az összetett viselkedési minták segítségével maga számítja ki a kívánt pályák optimális lerepüléséhez szükséges szárnymozgásokat.
A repülő kutya a szükséges vezérlő algoritmusokat az irányító számítógépből kapja, ami azokat gépi tanulással tanulja meg és folyamatosan továbbfejleszti. Ez lehetővé teszi a BionicFlyingFox számára, hogy optimalizálja viselkedését a repülések során, és így körről körre pontosabban kövesse a megadott útvonalakat. A vezérlés a lábak és az így változtatható szárnyfelület mozgatásával történik.