概念的提出
二战末期，受英国和德国成功研制喷气战斗机的刺激，美国海军感到有必要立即展开新一代攻击机的研制工作。在大战期间，美国的数家飞机制造商曾向提交过几种活塞式攻击机的设计方案，但时任海军航空办公室主任的阿尔弗雷德•普赖德认为活塞发动机的性能已接近极限，而没有采纳这些方案。
海军要求新式攻击机不仅能在没有护航的情况下与对方喷气战斗机对抗，而且还拥有足够的航程载荷，要达到这样的性能，新飞机必须在不增加重量的前提下将动力提升至现有活塞发动机的 2 倍。当时的活塞发动机的动力提升空间有限，根本无法满足新飞机的要求，只有涡轮发动机方能符合新式飞机的需求。于是在 1945 年 6 月 4 日，美国海军作战部长指示海军航空办公室发展以涡轮发动机为动力的攻击机。
海军打算为新式攻击机配备涡轮螺旋桨发动机，而非纯粹的涡轮喷气发动机，这是因为海军认为涡桨发动机具有自身独特的优势。早在 1939 年，海军就预计到纯粹的涡喷发动机因存在种种缺陷而难以应用于航母之上：首先是当时的喷气发动机推力较小，起飞滑跑距离较长；其次是早期的喷气发动机只有在一定的高度和速度下才能发挥出最好的性能；第三是喷气发动机燃油经济性不佳，大大限制了飞机的航程。相比之下，涡桨发动机不仅有着可与涡喷发动机相媲美的强大动力，而且还拥有良好的燃油经济性和出色的低速飞行性能。涡桨发动机的这些优点十分适合对起降性能和初始爬升率要求苛刻的舰载机。正是出于上述考虑，海军航空办公室于 1945 年宣称：“至少对海军飞机的使用而言，涡轮螺旋桨发动机可能是一种比纯粹的喷气发动机更为合适的选择。”
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GE TG-100 涡桨发动机全尺寸模型，曾在一架 AD-1 上进行了测试，但没有进一步发展下去
1945 年 6 月 25 日，海军航空办公室与道格拉斯飞机签约，委托后者提出一系列采用涡桨发动机的舰载机设计方案，试图以此来解决涡桨发动机用于舰载机的可能出现的问题。道格拉斯共提出了三个舰载俯冲轰炸/鱼雷机的方案，并制作了模型，进行了风洞测试，这些方案的编号为 D-577A 至 D-577C。D-577A 采用两台通用电气公司的 TG-100 涡喷发动机，发动机装在翼下的短舱内；D-577B 将两台 TG-100 发动机并联安装，共用一个变速箱，驱动前方的共轴反转螺旋桨；D-577C 用一台威斯汀豪斯 25D 涡轮机驱动一副共轴反转螺旋桨。上述方案的模型在 1946 年 4 月完成，最终报告于同年 12 月提交。道格拉斯曾建议对当时正在开发中的艾里逊发动机上机的可行性进行研究，但这一提议遭到了海军方面的拒绝。与此同时，道格拉斯和其他飞机制造商对多种不同的机身－发动机组合进行了研究，以图找出最合适和涡轮机－螺旋桨组合方案。
早期的发动机布局研究，由上至下分别是单台 TG-100 发动机、两台威斯汀豪斯 24C 涡轮机驱动一副共轴反转螺旋桨、两台威斯汀豪斯 24C 的纯喷气动力布局、两台艾里逊 T40 发动机驱动一副共轴反转螺旋桨
早在珍珠港事件前，美国海军航空办公室就曾与艾里逊和航空制品公司合作研制涡桨发动机和螺旋桨。1941 年，海军与诺斯罗普公司签约研制涡轮发动机，这就是后来的 XT-3 涡轮机。但随着美国的参战，各公司开始将主要精力放在现有产品的量产上，新项目的进展陷于停滞状态。
1943 年，海军再次对涡桨发动机产生了兴趣，美国国内的多家公司向海军提出了各自的设计，其中包括克莱斯勒汽车公司、威斯汀豪斯公司、普拉特－惠特尼公司及通用汽车艾里逊分部。艾里逊的方案是一种适于中高空使用的涡桨发动机，该方案由两台轴流式喷气发动机并联共用一个变速箱而成，设计功率达 4,100 马力。艾里逊的方案于 1945 年 11 月提交海军，后者于 1945 年 12 月正式批准艾里逊的设计，并授予其 XT40-A 的正式编号。
艾里逊公司从 1944 年开始涡桨发动机的设计工作。艾里逊此前曾仔细比较了组合式活塞发动机和涡桨发动机的优劣。艾里逊制造过一台两台 V-1710 液冷活塞发动机并联成的组合发动机，但在意识到涡桨发动机拥有更大的发展潜力后，很快便放弃了研制并联式活塞发动机的想法。XT40-A 是艾里逊设计的第一台涡桨发动机，它在设计上借鉴了公司以前为 P-39 和 P-63 战斗机开发的 V-1710 发动机的许多特点。此外，艾里逊通过研制 J-33 离心式喷气发动机和 J-35 轴流式喷气发动机获得了不少涡轮机的研制经验。按照海军的要求，XT40-A 的涡轮机部分采用了轴流式设计，原因是轴流式发动机在动力和体积上均优于离心式设计。
4 具已经组装完毕的 XT40 动力单元
XT40-A-1 由两台 XT38A 轴流式涡轮机组成，两台涡轮机并联安装，共用一个减速比为 15.57:1 的减速齿轮箱，共同驱动前方的螺旋桨
获得海军的肯首后，艾里逊很快便展开 XT40-A 发动机的设计与制造工作。1948 年 1 月，发动机的动力单元（XT38A）进行测试阶段，XT40-A-1 则于同年 6 月完工。1949 年初，B-17 开始挂载 XT38A 上天进行测试。XT40-A-1 由两台 XT38A 轴流式涡轮机组成，两台涡轮机并联安装，共用一个减速比为 15.57:1 的减速齿轮箱，共同驱动前方的螺旋桨。螺旋桨由航空制品公司研制，为直径 14 英寸的三叶共轴反转螺旋桨，该螺旋桨具有顺桨、反桨和制动功能。螺旋桨与两台涡轮机间装有离合器，在飞行中可由两台涡轮机共同驱动螺旋桨，也可只启动一台发动机单独驱动螺旋桨。艾里逊为新发动机专门研制了机电式油门控制系统，它具有自动启动和点火功能。最后在“天空鲨鱼”原型机上配备的是 XT40-A-2 发动机，其起飞功率达 5,100 轴马力，还可在 13,620 转/分的转速下产生 810 磅的推力。艾里逊在研制发动机时，曾打算将两台涡轮机的动力输出比例设定为 60：40，但最后出于降低成本的考虑还是决定将两台涡轮机的动力输出比调为 50：50。
采用两台小型涡轮机并联的构型使 XT40-A 发动机获得了强劲的动力。与采用单一涡轮机的涡桨发动机相比，组合式涡桨发动机不仅动力更强，而且航程也可增加 20％。在中低空以巡航速度飞行时，可关闭一台涡轮机，从而大幅增加飞机的续航时间。共轴反转螺旋桨在产生强大的动力的同时，还消除了严重影响起降性能的偏转扭矩。涡桨发动机的另一个优点是当涡轮机处于最大功率状态运行时，可通过调节桨距来对动力进行调整，有效了解决早期喷气发动机响应时间不佳的缺点。