1953年11月，北美飞机公司哥伦布分部启动了一项自筹资金的舰载机项目，企图研制一种比道格拉斯A3D“空中勇士”性能更好的核武器投送平台。北美公司内部把该项目称为“北美通用攻击武器”（NAGPAW），设想该机能以高达2马赫的速度投掷核武器，具有极强的突防能力。1954年，北美公司不请自来地把NAGPAW提交给美国海军。
北美公司设想中的以低空超音速突防方式进行上仰投弹的NAGPAW
NAGPAW让美国海军眼前一亮，双方一拍即合，该项目在军方在添加了一些要求后进入正式研制阶段。一开始NAGPAW被设想为一种低空突防攻击机，机翼面积足够小，翼载足够高，以获得可接受的低空高速飞行品质。不过小机翼无法满足美国海军提出的零甲板风弹射起飞要求，解决方案要么是加大机翼，要么是采用复杂的可变后掠翼，但前者会影响低空飞行品质。在格鲁曼XF10F-1“美洲虎”研制失败之后，美国海军已经对可变后掠翼飞机的研制进行了冷处理，于是在权衡之下提出可以为更好的舰载起降性能牺牲一些低空突防能力，并在1955年1月改变了要求，把2马赫高空冲刺能力放在首位，其次才是低空突防能力。
NAGPAW早期设计，机身内的水平管道式武器投掷系统此时就已经确定
随着设计的进化，1961年的NA-233方案已经具有了日后A-5的雏形
会下蛋的超音速舰载攻击机
北美公司的设计师最终采用了前缘后掠37.5度、翼面积71.44平方米的上单翼设计。机翼没有副翼，滚转控制通过机翼上布置的一系列前缘铰接扰流板和后缘铰接折流板提供。内翼段后缘有大尺寸襟翼，机翼前缘有前缘襟翼。外翼段后缘没有任何控制面，并且可向上折叠翼以缩小甲板占用面积。
A-5的机翼滚转控制系统
为了增加升力，机翼后缘安装有复杂的边界层控制系统，与襟翼自动联动。当襟翼开始下偏时，边界层控制系统就把发动机高压引气从其上表面排出，增加升力并降低着舰迎角。每侧机翼下方可安装一个外部挂架，用于挂载武器或副油箱。
A-5复杂的襟翼系统
NAGPAW早期方案是双垂尾布局，其全尺寸模型在1956年3月接受审查时具有两个巨大垂尾，不久后双垂尾就变成全动单垂尾以简化设计。襟翼收起时，垂尾偏转角被限制在左右各2度，此时全动垂尾巨大的舵面等效面积能提供足够的方向控制。襟翼下偏超过25度时，垂尾偏转角会增加到左右各25度，以提供必要的低速方向控制。由于垂尾过高，所以在中间有个铰链，使垂尾顶部可向左折叠以便进入航母机库。垂尾后缘约40%高度上有一个集成了电子对抗天线、编队灯和燃料系统通气管的整流罩。垂尾顶部的电介质整流罩中则安装了无线电天线。
A-5双垂尾布局全尺寸模型
折叠状态的全动垂尾
该机的平尾同样是全动设计，虽然能有限差动，却不负责滚转控制，因为这是机翼扰流板和偏流板的责任。
NAGPAW的机身相当细长，机鼻的雷达天线罩可向后折起便于航母机库停放。该机后机身并列安装两台通用电气J79加力涡喷发动机，通过机身侧面的两个斜切进气口进气。这种进气口不仅能调节喉道面积，还能通过水平压缩斜板产生的斜激波使超音速气流在到达发动机压气机之前减速到亚音速。A-5是首批采用这种进气口的超音速飞机之一。
