“超级盗贼”消耗级模型，最前方是包含战斗部的弹头形前机身，前机身尾部有稳定裙边
载人级翼展 5.79 米，翼面积 25.83 平方米，机翼前缘后掠角 75 度。消耗级翼展 7.01 米，翼面积 22.48 平方米，机翼前缘后掠角 35 度。
载人级有液压操纵的升降副翼、襟翼和方向舵等控制翼面，消耗级只有液压操纵的升降副翼和方向舵。因为在 4 到 6 马赫的速度下，充气轮胎无法承受此时的气动加热，所以使用了起落架滑撬。而前起落架收入有制冷的电子设备舱之间，所以仍安装了传统的高压轮胎。
“超级盗贼”载人级模型 4 马赫时该机的前缘温度估计高达 621 度，机身和机翼表面温度达 427 度，速度超过 5 马赫时前缘温至少 871 度。需要单独或综合采用冷却系统、陶瓷耐热、钛钼合金耐热这样的技术来承受气动加热，该机的发动机进气口和进气道也面临着相同的高温挑战。
康维尔定义了该机在不同发射条件下的任务剖面，包括是否 B-58 发射、发射高度、距目标的距离、使用 JP 燃油还是高能燃油。
康维尔还提出了“超级盗贼”安装助推火箭从地面机动火箭发射架上发射的几个备选方案，具有不同的助推火箭安装方式、不同的火箭型号和数量（一枚或者两枚）。康维尔推荐把助推器安装在飞机背部，但发射时由于 G 力和角度的关系需要调整飞行员坐姿，发射时飞行员呈仰卧姿态，升空转入平飞后改为 45 度后仰坐姿。
标准的 B-58 发射任务流程为：B-58 在 10,800 米高空以 2 马赫速度发射“超级盗贼”，寄生轰炸机迅速加速到 4 马赫并爬升到 21,900 米。在飞行 3,700 千米后消耗级分离并在 24,380 米高度释放战斗部。载人级的航程约 8,300 千米，足够返回发射基地。在整个过程中“超级盗贼”需要在 22,860 至 27,430 米高度以 4 马赫的速度飞行两个小时。
“超级盗贼”挂载在 B-58A 机身下方进行空中发射
载人级降落时的标准进场速度是 315 千米/时，接地速度 296 千米/时。滑撬即使在 2.44 米直径减速伞的帮助下，滑跑距离也要 1,200 米。
标准的 B-58 发射任务流程为：B-58 在 10,800 米高空以 2 马赫速度发射“超级盗贼”，寄生轰炸机迅速加速到 4 马赫并爬升到 21,900 米。在飞行 3,700 千米后消耗级分离并在 24,380 米高度释放战斗部。载人级的航程约 8,300 千米，足够返回发射基地。在整个过程中“超级盗贼”需要在 22,860 至 27,430 米高度以 4 马赫的速度飞行两个小时
载人级的前机身也兼做逃生舱，在紧急情况下前后机身的铰链被切断，一个固体火箭发动机把前机身推离。随后逃生舱尾部展开一圈稳定减速裙边已降低速度，在速度降至 0.9 马赫，高度降至 9,150 米时逃生舱尾部释放出一个锥形减速伞。在速度进一步降至 0.25 马赫，高度降 6,100 米时逃生舱顶部的两个主伞打开。如果溅落水面时，逃生舱呈机鼻朝下的姿态漂浮。121 构型的乘员逃生系统可被视为 F-111 乘员逃生舱的雏形。
载人级的前机身也兼做逃生舱，在紧急情况下前后机身的铰链被切断，一个固体火箭发动机把前机身推离。随后逃生舱尾部展开一圈稳定减速裙边已降低速度，在速度降至 0.9 马赫，高度降至 9,150 米时逃生舱尾部释放出一个锥形减速伞。在速度进一步降至 0.25 马赫，高度降 6,100 米时逃生舱顶部的两个主伞打开
121 之后的构型
“超级盗贼”构型在 1958 年接下来的时间里继续进化，2 月的 124 构型在载人级增加了一台冲压发动机，4 月 的 130 构型通过把座舱顶部改为双曲线外形，在不增加迎风面积的情况下增大了头部空间。同月康维尔还探讨了搭载无动力载荷级取代消耗级的中程改型，专用于训练任务，无需抛掉有动力的消耗级。6 月出现了双翼构型，该机在不改变投影面积的情况下增加了翼面积。
康维尔还探讨了搭载无动力载荷级取代消耗级的中程改型，专用于训练任务，无需抛掉有动力的消耗级
“超级盗贼”构型在 1958 年接下来的时间里继续进化，2 月的 124 构型在载人级增加了一台冲压发动机
4 月的 130 构型通过把座舱顶部改为双曲线外形，在不增加迎风面积的情况下增大了头部空间
1958 年 6 月出现了双翼构型，该机在不改变投影面积的情况下增加了翼面积
6 月康维尔与电船公司进行了会议，之后研究课题中加入了“超级盗贼”的航母和潜艇发射型。同时康维尔开始自筹资金对 4 种不同构型的载人级进行为其一年的一系列风洞测试：有平顶、平底、双翼及加长机身的模型，每种构型都与有动力消耗级和无动力载荷级搭配进行了吹风。
