kesäkuussa 1953 Pohjois-Amerikka aloitti sisäisen tutkimuksen kehittyneistä F-100-malleista, jotka johtivat ehdotettuihin interceptor (naa 211: F-100bi, joka tarkoittaa ”interceptoria”) ja hävittäjäpommittaja (NAA 212: F-100B) – muunnelmiin. F-100B: hen keskittyneessä alustavassa suunnittelu-ja suunnittelutyössä keskityttiin taktiseen hävittäjä-pommikonekonfiguraatioon, jossa rungon alla oli upotettu asehalli ja siipien alla kuusi kovaa pistettä. Yksipistetankkausvalmius oli käytössä samalla, kun asennettiin sisäänvedettävä peräkärry. Siihen liitettiin kokonaan liikkuva pystysuuntainen evä ja automaattinen lennonohjausjärjestelmä, joka mahdollisti koneen rullaamisen yliääninopeudella spoilereiden avulla. Lennonohjausjärjestelmää päivitettiin lisäämällä piki-ja kääntövaimentimia.
ilma-aluksen tunnusomaisin piirre on sen selkään asennettava muuttuvan alueen tulokanava (VAID). Vaikka VAID oli tuolloin F-107a: lle ominainen järjestelmä, sitä pidetään nykyään muuttuvan geometrian mukularampin varhaisena muotona, joka sääteli automaattisesti suihkumoottoriin syötetyn ilman määrää. Vaikka ilmanottoaukon alustava muotoilu sijaitsi alun perin Vought F-8 Crusaderin tapaan leuka-asennossa rungon alla, ilmanottoaukko asennettiin lopulta epätavanomaiseen asentoon suoraan ohjaamon yläpuolelle ja aivan sen taakse. VAID-järjestelmä osoittautui erittäin tehokkaaksi ja NAA käytti suunnittelukonseptia a-5 Vigilante -, XB-70 Valkyrie-ja XF-108 Rapier-malleissaan.
ilmanottoaukko oli poikkeuksellisessa dorsaalisessa paikassa, sillä ilmavoimat olivat vaatineet alivoimaisen puolivakioisen ydinaseen kuljettamista. Imu rajoitti voimakkaasti myös takanäkyvyyttä. Tätä ei kuitenkaan tuohon aikaan pidetty kovin tärkeänä taktisen hävittäjä-pommikoneen kannalta, ja lisäksi oletettiin, että ilmataistelu tapahtuisi ohjattujen ohjusten vaihdon avulla näköetäisyyden ulkopuolella.
North American ehdotti F-107: stä kaksipaikkaista versiota, jossa molemmat miehistön jäsenet istuisivat yhden kuomun alle pidennetyssä keularungossa, mutta yhtäkään ei rakennettu.
elokuussa 1954 allekirjoitettiin sopimus kolmesta prototyypistä sekä esituotantotilaus kuudesta uudesta lentokoneesta.
nimitys-ja nimimuutos
laajojen suunnittelumuutosten seurauksena se muutettiin F-100B: stä F-107a: ksi ennen ensimmäisen prototyypin lentoa. F-107: lle ei koskaan annettu virallista nimeä, mutta sitä kutsuttiin joskus epävirallisesti ”Super Super Sabreksi” viitaten Pohjois-Amerikan aikaisempaan hävittäjäsuunnitteluun, F-100 Super Sabreen. Lentohenkilökunta kutsui sitä ”ihmissyöjäksi” viitaten ilmanottoaukon sijaintiin suoraan ohjaamon yläpuolella. Konetta kutsutaan joskus myös epävirallisesti ”Ultra Sabreksi”.
nimitys ”F-107a” oli ainoa lentokoneelle annettu, joskin ”YF-107A” on usein käytetty julkaisuissa.