Nel giugno 1953, North American iniziò uno studio interno di progetti avanzati di F-100, che portarono alla proposta di varianti interceptor (NAA 211: F-100BI che denota “interceptor”) e cacciabombardiere (NAA 212: F-100B). Concentrandosi sull’F-100B, il lavoro preliminare di ingegneria e progettazione si concentrò su una configurazione tattica di caccia-bombardiere, con una baia di armi incassata sotto la fusoliera e la disposizione per sei hardpoint sotto le ali. La capacità di rifornimento a punto singolo è stata fornita mentre è stato installato un tailskid retrattile. Una pinna verticale tutto in movimento e un sistema di controllo di volo automatizzato sono stati incorporati che ha permesso l’aereo a rotolare a velocità supersoniche utilizzando spoiler. Il sistema di controllo del volo è stato aggiornato con l’aggiunta di smorzatori di beccheggio e imbardata.
La caratteristica più distintiva dell’aereo è il suo condotto di ingresso a zona variabile montato sulla dorsale (VAID). Mentre il VAID era all’epoca un sistema unico per l’F-107A, ora è considerato una prima forma di rampa di aspirazione a geometria variabile che controllava automaticamente la quantità di aria alimentata al motore a reazione. Sebbene il progetto preliminare della presa d’aria fosse originariamente situato in una posizione del mento sotto la fusoliera come il Vought F-8 Crusader, la presa d’aria fu infine montata in una posizione non convenzionale direttamente sopra e appena dietro la cabina di guida. Il sistema VAID si è dimostrato molto efficiente e NAA ha utilizzato il concetto di design sui loro progetti A-5 Vigilante, XB-70 Valkyrie e XF-108 Rapier.
La presa d’aria era nella posizione dorsale insolita in quanto l’Air Force aveva richiesto il trasporto di un’arma nucleare semi-conforme al ventre. L’aspirazione anche fortemente limitata visibilità posteriore. Tuttavia questo non era considerato molto importante per un aereo da caccia-bombardiere tattico in quel momento, e inoltre si presumeva che il combattimento aereo sarebbe avvenuto tramite scambi di missili guidati al di fuori del raggio visivo.
Una versione biposto dell’F-107 fu proposta dalla North American, che sedeva entrambi i membri dell’equipaggio sotto una singola tettoia in una fusoliera anteriore estesa, ma nessuna fu costruita.
Nell’agosto del 1954 fu firmato un contratto per tre prototipi e un ordine di pre-produzione per sei ulteriori telai.
Designazione e nomimodifica
Ampie modifiche al design hanno portato alla sua riprogettazione da F-100B a F-107A prima che il primo prototipo volasse. L’F-107 non è mai stato dato un nome ufficiale, ma a volte è stato informalmente chiamato “Super Super Sabre” riferendosi al precedente progetto di caccia del Nord America, l’F-100 Super Sabre. Gli equipaggi di volo lo chiamavano “man eater”, in riferimento alla posizione della presa d’aria direttamente sopra la cabina di pilotaggio. L’aereo è anche talvolta chiamato informalmente “Ultra Sabre”.
La designazione “F-107A” era l’unica assegnata al velivolo, anche se “YF-107A” è spesso usato nelle pubblicazioni.