Model 450-2-2模型进行风洞测试
1946年6月，波音制造的XB-47模型并通过了检查和审核。军方检查委员会对模型的机鼻舱室、正副飞行员座位以及起落架安排提出了修改意见。
波音工程师随后开始对原型机进行细化设计，不过在设计起落架、控制翼面、以及翼吊发动机短舱时遇到了难题，进度受阻。由于XB-47的后掠翼较薄，无法被用于支撑起落架和收纳机轮，所以只能采用收入机身的串列自行车式起落架，两个双轮主起落架沿机身中线前后布置，并在机翼内侧的双发短舱上设置了可收放支撑小轮。为了给波音 XB-47和马丁XB-48测试这种新奇的自行车式起落架，马丁公司把TB-26G-25-MA 44-68221从前3点式起落架改为自行车式起落架。在机身下一前一后排列两个主起落架机轮，并在发动机舱下增加一组辅助轮以保持平衡，另外机身经过加强以承受前后主起落架带来的负荷。这架飞机的编号也改成XB-26H，绰号“中央河跳跃者”，在1945年5-6月间在马丁机场进行了成功的测试。
由于两个主起落架都远离飞机重心，所以XB-47无法用传统的抬机头方法起飞，所以前起落架较长，使飞机在地面呈后坐姿态，在滑跑中以抬机头的姿势直接升空。
由于早期涡喷发动机的推力不足，X-47B在起飞时需要增加额外推力，于是波音工程师在后机身上设置了18个内置固体火箭推进器，每个推进器产生450千克推力。
正在制造中的XB-47全尺寸木制模型
为了给波音 XB-47和马丁XB-48测试这种新奇的自行车式起落架，马丁公司把TB-26G-25-MA 44-68221从前3点式起落架改为自行车式起落架
后机身的内置固体火箭推进器，在B-47后期型上改成了外置
测试中的火箭推进器
XB-47机翼内侧后缘设置有一组福勒襟翼，展开时襟翼会从嵌套位置后退相当多的距离以增加翼面积。
薄后掠翼柔性很大，机翼上下弯曲导致翼尖可偏离正常位置达1.52米。XB-47的机翼并没有设置下反角，但在地面时因机翼的正安装角以及翼面因重力下垂而看起来有很大下反角。
波音在最初很担心柔性机翼会导致操控问题，因为副翼偏转可能会扭曲机翼，导致副翼操纵被抵消，甚至是产生反效操纵。于是波音工程师在第一架原型机的机翼上表面安装了一组扰流板以辅助转弯，最后试飞证明扰流板无关紧要，传统副翼足以完成横向操纵，所以扰流板设计被取消。
XB-47的机组编制3人：飞行员、副驾驶/机枪手、投弹手/导航员。飞行员和副驾驶坐在机头的战斗机式样串列气泡舱盖之下，投弹手/导航员坐在透明的机鼻内，下方天线罩鼓包中安装有雷达轰炸系统。
由于薄机翼无法容纳油箱，所以XB-47把所有燃油都装在机身油箱中。因为沿飞机纵轴分布有大量燃油，极易导致重心不稳，这意味着工程师要高度重视燃油管理。
波音认为XB-47凭借高速就可以摆脱除来自尾部方向以外的所有攻击，所以只在尾椎末端炮塔中安装了两挺12.7毫米机枪。波音一开始打算给XB-47的尾部装上一个艾默生公司的尾炮塔和一个机枪手舱——也被称为A-1火控系统，但在尾部增加人员舱的代价太大，于是改为遥控射击系统。该系统由副驾驶操纵，他的座椅可以向后旋转180度，使用独立的操纵台遥控尾炮塔射击。这套系统最终发展成A-2火控系统，可提供精确的自卫火力，并具有搜索和跟踪功能（不能同时进行），双联12.7毫米机枪即可由副驾驶遥控射击，也可由护尾雷达指挥系统自动进行瞄准和射击。
展开时襟翼会从嵌套位置后退相当多的距离以增加翼面积
薄后掠翼柔性很大，机翼上下弯曲导致翼尖可偏离正常位置达1.52米
飞行员和副驾驶坐在机头的战斗机式样串列气泡舱盖之下，投弹手/导航员坐在透明的机鼻内
因为沿飞机纵轴分布有大量燃油，极易导致重心不稳，这意味着工程师要高度重视燃油管理
这是RB-47的尾炮塔和护尾雷达，已经升级到20mm机炮
原型机首飞
1947年9月12日，首架XB-47（46-065）在西雅图下线，该机安装6台推力1247千克的通用电气J35-GE-7/9涡喷发动机，是美国制造的第一架大型后掠翼喷气机。
1947年12月17日，XB-47首飞，试飞员是鲍勃·罗宾斯和斯科特·奥斯勒。该机在首飞中从西雅图飞到华盛顿附近的摩西湖空军基地，然后在此开展大规模试飞。
第一架XB-47为美国空军试飞了约83小时，包括在1948年7月8日-8月15日间由空军飞行员执行的38小时第2阶段试飞。在穆洛克的试飞显示，虽然XB-47的速度比马丁XB-48快了119千米/时，但其性能还是低于预期，实用升限比波音承诺值低了760米，比美国空军最初规定的低了2286米，此外速度也低于预期。
1947年9月12日，首架XB-47（46-065）在西雅图下线
