新世界航空の依頼で、国際救助隊のブレインズが設計した豪華客船スカイ・シップ1号が完成した。その処女飛行に、アラン、ペネロピ、ミンミン、パーカーが招待され、世界一周旅行に出かけた。サンダーバード1号に乗ったスコット、2号のバージルはスカイ・シップの離陸をみとどけて戻ったが、スカイ・シップの船長はじめ搭乗員たちが次々と殺され、正体不明の男たちが塔乗員になりすましていることには、バージルたちも、ペネロピ一行も気がつかなかった。その頃、科学者ブレインズはサンダーバード6号の設計に没頭していた。ニューヨーク、グランド・キャニオン、そしてアフリカとペネロピたちは快適な旅を楽しんでいた。だがペネロピの身辺には録音機が備えつけられ、彼女の言葉はファスター船長によって録音されていた。ふとしたことでペネロピとアランは、この事実を知ったが、それが何のためであるかはわからなかった。やがて合成されたペネロピの声で、スカイ・シップより、国際救助隊の宇宙ステーションに向けて、「救助たのむ」の発信がなされた。ファスター船長らは、国際救助隊の壊滅をはかるブラック・ファンタム一味であったのだ。不安を感じ、直接ジェフ隊長とペネロピが交信して事実を知ったのは、サンダーバード1号と2号が出動した後であった。ペネロピたちは早速機械室を襲撃したが、全員捕えられてしまった。一方、ジェフ隊長の指令でサンダーバード1号、2号は敵の裏をかき、敵の拠点を攻撃して壊滅させた。その帰途、スコッレとバージルはスカイ・シップがコースからはずれ降下していくのに出会い、尾行した。スカイ・シップはぐんぐん降下し、ついにタワーにひっかかり火災を起した。バランスを失ったスカイ・シップの上でブラック・ファンタム一味と国際救助隊との闘いが、はじまった。が、双方ともに危険というので、飛んできた二枚翼の飛行機に全員乗りうつった。ブラック・ファンタム一味は、次々と死んでいったがペネロピたちは九死に一生を得た。この時サンダーバード6号が完成した。がこの6号、なんと旧式の二枚翼の飛行機だった。