但在此时这个任务也只是一个设想而已，虽然已经计划动用 B-29 轰炸德国，但没有实质性建造任何 B-29 基地，B-29 也没有参加过实战。蒋介石对此计划很感兴趣，并得到了在中国的约瑟夫.史迪威将军和克莱尔.L.陈纳德准将积极支持，后两人甚至催促总统尽快启动该计划。
史迪威与蒋介石夫妇
抗日战争时期，中国是一个相当落后的农业国，战争急需的重要物资如飞机、汽车、汽油等均需进口，维持国际交通线至关重要。正是看到中国这个致命弱点，侵华日军向来把切断中国的国际交通线当作战略重点之一。太平洋战争爆发前，中国的整个东部、南部沿海和桂越、滇越国际交通线已处于日军控制之下；北部邻国苏联在中国抗日战争前期是援华的主要国家，但自苏德战争爆发后，自身处境困难，因而基本停止了对华援助与对华军火贸易。1941 年 12 月 8 日，日军发动太平洋战争，一路指向珍珠港，一路指向东南亚。进攻东南亚的日军由泰国北上，于 1942 年 5 月攻陷缅甸以及中国云南怒江以西地区，切断了中国最后一条国际交通线——滇缅路。由于所有的陆路海路通道都以被切断，所有物资的运输都需要通过空运，陆军参谋长乔治.C.马歇尔将军完全明白此间巨大棘手的补给问题，并担心会影响到欧洲战事。不过罗斯福总统坚持建议派 300 架轰炸机进驻中国。
陆军参谋长乔治.C.马歇尔
1943 年 8 月的魁北克四方会议后，方案终于确定了。享利.H.阿诺德将军提交了一份将新组建的第 58 轰炸机联队（超重型）在 1943 年底前部署在中缅印战区，并从中国起飞轰炸日本的计划。该联队由肯尼斯.B.乌尔夫将军指挥，下辖四个 B-29 大队。在计划中，阿诺德将军指出，一旦有足够数量的 B-29 进行作战，日本的战争工业将遭到毁灭性的打击，并在 6 个月内战败。使用 B-29 后不需要美军从海上登陆日本本土，将大大减少伤亡。阿诺德估计在 1945 年中期可以击败日本。
陆军航空军司令阿诺德
B-29 项目的积极推动者肯尼斯.B.乌尔夫
B-29 作战计划在人力物力上被给予优先权，仅次于绝密的曼哈顿计划。乌尔夫将军选择哈曼上校担任副官，拉维恩.桑德斯准将担任 B-29 机组训练计划总监。
依照阿诺德的计划，B-29 部署在成都周围的一系列基地中，燃料、弹药和和零备件从印度经驼峰航线空运过来。美军联合计划参谋部和联合后勤委员会都以战略上的不可行为由否决了此计划，但罗斯福总统对此计划仍十分热情，并为此征求蒋介石参谋长史迪威将军的意见。史迪威指出在中国境内进行所有的 B-29 行动是不切实际的，补给将非常困难。建议将 B-29 部署在印度东部，成都只作为备降机场和轰炸日本的中转站，这样无需在中国建造复杂的机场设施，补给问题也变得简单，因为 B-29 可以自带所需的燃料和炸弹飞往成都。虽然参谋长联席会议仍然质疑修改后的计划，但在总统的坚持下，计划开始启动。
为了配合 B-29 的部署，英国于 11 月 10 日同意提供印度加尔各答周围的基地供 B-29 使用，同时中国军民也开始在成都周围新建扩建五个机场。
首个超级空中堡垒部队——第 58 联队在 1943 年 6 月 1 日成立，1943 年 9 月 15 日，联队总部搬迁到堪萨斯州萨莱纳（Salina）市烟山（SMOKY HILL）机场。第 58 联队下辖 5 个大队（第 40、第 444、第 462、第 468 和第 472 轰炸机大队）。由于第 472 大队留在烟山机场担负训练任务，所以飞往印度的是 4 个大队。
第 58 轰炸机联队（超重型）队徽
总统希望 B-29 能在 1944 年 1 月前开始轰炸日本，但是 B-29 项目的一再拖延迫使阿诺德向总统报告 1944 年 5 月后才能开始作战。和其它飞机不同，B-29 的机组需要进行专业化的训练，训练一个飞行员要花费 27 星期，领航员则是 15 星期，炮手 12 个星期，并且一个机组在可以作战之前还需要时间磨合。
除了人员外，飞机数量的不足也是个大问题，虽然 1944 年初，已经交付了 97 架 B-29，但其中只有 16 架可以可以参加作战。大多数早期生产的飞机装备不适合作战条件，必须送往美国陆军航空军的改装中心升级成标准型。陆军在三大 B-29 工厂附近机场都设置了改装中心，就近改装。此时生产线上的超级空中堡垒的许多设备和结构仍不完善，美国人的态度是：就是延误生产也要进行改进。
为了解决发动机起火的问题，一部分飞机使用 R-3350-21 更换了原先的 R-3350-13，这没有真正减少起火事故的发生率，但至少减少了火焰延机翼蔓延的情况。比较可靠的 R-3350-23 生产出后，生产线上来不及安装的飞机，都将在修改中心进行改装。
B-29 的 AN/APQ-13 雷达是一个复杂的电子设备，不能经受灰尘和震动，必须小心检查维护。为此在哈佛大学、麻省理工学院和伯克莱屯（Boca Raton）市设立了特殊学校训练乘员如何操作新的雷达设备。
由于适于服役的超级空中堡垒数量增长缓慢，1943 年 11 月 27 日，阿诺德将军设立了一个新的机构负责全面监管所有的超级空中堡垒单位。这就是是第20轰炸机司令部，乌尔夫将军担任指挥官。第 20 轰炸机司令部下辖第 58 轰炸机联队（由乌尔夫将军的副官哈曼上校指挥)，和第 73 轰炸机联队（汤姆斯.H.查普曼上校指挥，下辖 4 个轰炸机大队），每个联队装备 150 架超级空中堡垒。
来自第二航空军的拉维恩.桑德斯准将负责 B-29 的人员训练，训练总部设在堪萨斯州波音威奇塔工厂附近，堪萨斯州的四个军用机场成为训练基地（烟山、普拉特[Pratt]、大本德[Great Bend]和沃克[Walker]）。
乘员的训练是 B-29 项目中比较困难的方面之一。由于 B-29 飞机的复杂性，乘员需要接受长时间的专业化训练，现在已经没有时间从头开始，所以从欧洲和北非征召了志愿的 B-24 机组人员回国受训。1943 年 11 月志愿者抵达堪萨斯，但是此时能够用于训练的 B-29 很少，多数人只能在马丁 B-26 掠夺者或者波音 B-17 空中堡垒上进行“模拟”训练。到 12 月底，有 B-29 驾驶资格的飞行员只有 73 名，完整的机组织完成了寥寥数个。由于 B-29 数量的稀少，到 1944 年初，许多炮手甚至从没有见过 B-29。