挂在B-52翼下的AGM-28“猎犬”导弹
悲催的换发型
由于早期“同温层喷气”都严重动力不足，为了解决这一问题，美国空军提出换装4台4577千克推力的艾利森J71-A-5发动机。由于改动较大，空军赋予该项目YB-56的编号，第88架B-47B（50-092）被指定为YB-56原型机。
4发YB-47C想象图
但很快原型机的编号被改成了YB-47C，而且在研究中人们发现J71发动机并不适合安装在“同温层喷气”上，于是美国空军决定换装更新的普惠YJ57涡喷发动机。
由于YJ57发动机已被B-52项目征用一空，无法获得，YB-47C项目被迫在1952年12月取消，连原型机都没来得及改装。
艾利森J71涡喷发动机
在20世纪40年代末-50年代初，省油的涡桨发动机仍被认为是远程轰炸机的理想发动机。美国空军对制造一种高速远程涡桨轰炸机产生了很大兴趣，于是决定把两架B-47B改装成涡喷/涡桨混合动力测试机，以研究在后掠翼飞机上安装涡桨发动机的可行性。
1951年4月，波音收到了把两架B-47B（51-2103/51-2046）改装为XB-47D的合同，公司编号分别是Model 450-162-48和Model 450-162-49。XB-47D保留了B-47B的外侧两台J47-GE-23发动机，内侧4台发动机被改成两台寇蒂斯-莱特YT49-W-1涡桨发动机，单台功率9710轴马力。YT49是莱特J65涡喷发动机的涡桨版本，而J65又是英国阿姆斯壮-西德利“蓝宝石”涡喷的美国版。YT49被安装在翼下新设计的发动机短舱中，驱动直径4.57米的4叶螺旋桨，桨叶弦宽61厘米。XB-47D的襟翼也经过修改以适应YT49，飞机的控制系统和仪表也为4发进行了改动。
试飞中的XB-47D 51-2103
由于YT49发动机的问题导致项目出现延误，发动机也未能通过50小时运转认证。发动机-螺旋桨的匹配问题以及政府提供设备的短缺导致项目进一步延误，到1955年末原型机还没做好首飞准备。
YT49涡桨发动机
1955年8月26日，XB-47D 51-2103首飞，1956年2月15日，51-2046首飞。让人惊讶的是XB-47D的性能和普通B-47差不多，由于螺旋桨具有逆桨功能，降落性能还有所改善。
让人惊讶的是XB-47D的性能和普通B-47差不多，由于螺旋桨具有逆桨功能，降落性能还有所改善
尽管此后试飞进展顺利，但美国空军已经失去了对涡桨轰炸机兴趣，没有改装更多B-47。XB-47D在试飞中飞到了961千米/时的最大速度（4115米），比图-95还快。
终于堪用的B-47E
B-47E（Model 450-157-35）是“同温层喷气”的主要生产型号，也是唯一一种“同温层喷气”生产联合体三家公司同时大规模生产的型号。B-47E的总产量1341架，其中洛克希德生产了386架，道格拉斯264架，波音691架。
B-47E可被视为“同温层喷气”的真正量产型，该机根据B-47B的使用经验做了许多改进。
B-47E换装通用电气带喷水加力的J47-GE-25发动机，最大推力3266千克，许多B-47B已经改装了该发动机。B-47E早期批次保留了内置18单元火箭助推器，但很快就改为可抛弃的外置33单元助推器。B-47E从一开始就配备了阻力伞和减速伞，以及防抱死刹车。
B-47E的尾部安装了一座双20毫米炮塔，终于等来了经过旷日持久研发的A-5火控系统。A-5系统远远优于B-4，可自动探测并跟踪来袭敌机并指挥机炮瞄准射击。而B-4系统只能指挥机枪向来袭敌机的大致方向进行散布射击，命中率不高。
B-47E的尾部安装了一座双20毫米炮塔，终于等来了经过旷日持久研发的A-5火控系统
B-47E机鼻右侧的空中加油座成为标准配置。由于具有了空中加油能力，该机的载油量减少到55305升，其中包括两个外挂副油箱的6435升。
弹射座椅也成为B-47E的标准配置，正副飞行员向上弹射，投弹手/导航员通过机鼻下方逃生门向下弹射。
大部分B-47E出厂时机身和机翼下表面涂上了光泽白色，这是为了反射核弹爆炸后的热辐射。一些B-47B也重刷了这种涂装。
大部分B-47E出厂时机身和机翼下表面涂上了光泽白色，这是为了反射核弹爆炸后的热辐射
1953财年生产的B-47E采用新的座舱盖，座舱盖由滑动开启改成向后翻盖。
新老座舱盖的区别
1953年1月30日，第一架B-47E首飞，2月该机交付空军，到年中波音已经交付了127架生产型。1953年4月，亚利桑那州戴维斯-蒙森空军基地第303中型轰炸联队首先接收B-47E，接下来加州马赤空军基地第22联队也开始换装B-47E，他们的B-47B被移交给空军训练司令部。
到1953年中期时，B-47的预期生产总数量几乎达到2200架，但在1953年9月被砍掉140架，10月为了给B-52的生产让路又砍了200架。作为对比，B-36项目几次面临生死境地，而B-47项目从没遭遇这种困境。
B-47E迅速成为美国空军在20世纪50年代中后期的战略威慑力量支柱。到1953年12月，战略空军司令部已经拥有了8支B-47中型轰炸机联队；1954年12月，司令部拥有了17支齐装满员的B-47联队；到1956年初已有22支联队换装B-47，还有5支联队待换装；1956年12月，司令部拥有27支形成作战能力的B-47联队，包括1204组具备作战能力的B-47机组和1306架B-47。
正在战备值班的B-47E机队
对B-47E的进一步改进导致该机出现了4个子型号。
首先就是B-47E-I，换装水/乙醇喷射加力的J-47-GE-25A发动机，单台推力3266千克。此外还安装了第二阶段电子战抗设备，后机身增加了一个小的圆形天线，最大起飞重量达到90718千克。
从第521架B-47E开始的B-47E-II加强了起落架以支持更大的起飞重量。其他改进还包括安装第三阶段电子战设备，在后机身下方增加了AN-ALT-6干扰机的鼓包，在翼尖延伸段增加了天线。1953年8月，美国空军接收了首架B-47E-II。