Allen mengkonfirmasi bahwa ia adalah satu-satunya investor di balik insinyur aeroangkasa dan pengusaha Burt Rutan SpaceShipOne pesawat ruang angkasa komersial suborbital pada tanggal 4 Oktober 2004. Pesawat ini dikembangkan dan diterbangkan oleh Mojave Aerospace Ventures, yang merupakan usaha patungan antara Allen dan perusahaan penerbangan Rutan, Scaled Composites. SpaceShipOne naik ke ketinggian 377.591 kaki (115.090 m) di atas Mojave Air and Space Port dan merupakan upaya pertama yang didanai secara pribadi untuk berhasil menempatkan seorang warga sipil di ruang suborbital.
$10 juta