1953 júniusában az észak-amerikai kezdeményezte a fejlett F-100-as tervek házon belüli tanulmányozását, ami a javasolt elfogó (NAA 211: F-100bi, azaz “elfogó”) és vadászbombázó (Naa 212: F-100B) változatokhoz vezetett. Az F-100B-re összpontosítva az előzetes mérnöki és tervezési munka egy taktikai vadászbombázó konfigurációra összpontosított, amely a törzs alatt egy süllyesztett fegyvertartót, a szárnyak alatt pedig hat keménypontot tartalmazott. Egypontos üzemanyag-feltöltési képességet biztosítottak, miközben behúzható faroksínt telepítettek. Egy teljesen mozgó függőleges uszonyt és egy automatizált repülésirányító rendszert építettek be, amely lehetővé tette a repülőgép számára, hogy szuperszonikus sebességgel guruljon spoilerek segítségével. A repülésirányító rendszert korszerűsített hozzáadásával pitch and yaw lengéscsillapítók.
a repülőgép legjellemzőbb tulajdonsága a hátraszerelt változó területű bemeneti csatorna (VAID). Míg a VAID abban az időben az F-107a egyedülálló rendszere volt, ma már a változó geometriájú szívórámpa korai formájának tekintik, amely automatikusan szabályozza a sugárhajtóműbe táplált levegő mennyiségét. Bár a légbeömlő előzetes kialakítása eredetileg álla helyzetben volt a törzs alatt, mint a Vought F-8 Crusader, a légbeömlő végül rendhagyó helyzetbe került közvetlenül a pilótafülke felett és mögött. A VAID rendszer nagyon hatékonynak bizonyult, és az NAA a tervezési koncepciót alkalmazta az a-5 Vigilante, az XB-70 Valkyrie és az XF-108 Rapier tervein.
a légbeömlő szokatlan hátsó helyen volt, mivel a légierő megkövetelte egy has alatti félig konform nukleáris fegyver szállítását. A beszívás szintén súlyosan korlátozta a hátsó láthatóságot. Ennek ellenére ezt abban az időben nem tartották nagyon fontosnak egy taktikai vadászbombázó repülőgép számára, továbbá feltételezték, hogy a légi harc a látótávolságon kívüli irányított rakétacseréken keresztül történik.
az F-107 kétüléses változatát javasolta Észak-Amerikai, amely mindkét legénységet egyetlen lombkorona alatt ültette egy meghosszabbított elülső törzsben, de egyiket sem építették.
1954 augusztusában szerződést írtak alá három prototípusra, valamint további hat Repülőgép előzetes gyártási megrendelésére.
megnevezés és névszerkesztés
a kiterjedt tervezési változások eredményeként az F-100B-ről F-107a-ra újratervezték az első prototípus repülése előtt. Az F-107 soha nem kapott hivatalos nevet, de néha informálisan “Super Super Sabre” – nek hívták, utalva Észak-Amerika korábbi vadászgép-tervére, A F-100 Super Sabre. A hajózószemélyzet “emberevőnek” nevezte, utalva a levegőbevezetés helyzetére közvetlenül a pilótafülke felett. A repülőgépet néha informálisan “Ultra Sabre” – nek is nevezik.
az “F-107a” megnevezés volt az egyetlen, amelyet a repülőgéphez rendeltek, bár az “YF-107a” – t gyakran használják a kiadványokban.