Une deuxième aventure de Tom Swit, toujours âgé de 18 ans, Petit génie de l'aviation, il vient cette fois de concevoir, et de monter un immense avion capable de voler à la fin des années 50 à dix huit mille mètres d'altitude et à une vitesse de mille cinq cent kilomètres heures. Cette avion, la Reine du Cosmos, est appelé le Laboratoire Volant, afin de pratiquer toute sorte d'expérience de pointe en altitude, et peut-être un jour atteindre l'espace.
Mais avant de partir si loin, Tom part à nouveau sauver des amis retenus prisonniers par des rebelles en Amérique du Sud. Comme dans
Tom Swift et son cycloplane, la richesse du sol est en jeu, avec des terres riches en minerai précieux, une sorte d'uranium presque pure. La cupidité pousse certains individus à prendre tous les risques pour priver le monde de cette découverte et de cette richesse.