在二戰(zhàn)后期，美國計(jì)劃研制新的低空轟炸機(jī)/攻擊機(jī)，用來取代B-26螺旋槳式轟炸機(jī)，后者雖然是一種經(jīng)典機(jī)型，但隨著軍事科技的發(fā)展已經(jīng)不能適應(yīng)新的戰(zhàn)場環(huán)境，新的飛機(jī)最初被命名為馬丁XA-45，從它的A字前綴可以看出它以對地攻擊為主，在二戰(zhàn)結(jié)束后美軍修改了飛機(jī)標(biāo)準(zhǔn)，重新命名為XB-51，戰(zhàn)場任務(wù)是低空轟炸和近距離空中支援。

馬丁公司設(shè)計(jì)的XB-51是一種與眾不同的噴氣式轟炸機(jī)，它融入了許多新技術(shù)，轟炸機(jī)擁有一個光滑修長的機(jī)身，采用戰(zhàn)斗機(jī)式的氣泡式座艙，這種獨(dú)特的外形為它贏得了“飛行雪茄”的綽號。

該機(jī)采用中單翼＋T型尾翼的結(jié)構(gòu)，它的機(jī)翼很特別，前緣擁有35°后掠角，并且下反6°，為了提升機(jī)翼的升力和操控性能，它安裝了前緣縫翼和全幅襟翼，并且機(jī)翼還能調(diào)整迎角，飛行員可以調(diào)整機(jī)翼升力，縮短起飛滑跑距離。機(jī)翼迎角的調(diào)整是通過俯仰旋轉(zhuǎn)機(jī)翼實(shí)現(xiàn)的，下圖可以看到機(jī)身上的角度指示。

XB-51的動力配置同樣獨(dú)特，它擁有3臺通用電氣J47-GE-13渦輪噴氣發(fā)動機(jī)，單臺額定推力23kN，其中2臺發(fā)動機(jī)安裝在機(jī)頭兩側(cè)靠下的發(fā)動機(jī)艙內(nèi)，另外一臺安裝在機(jī)身尾部，從機(jī)背進(jìn)氣，轟炸機(jī)還能安裝4枚助推火箭進(jìn)一步優(yōu)化起飛性能，這些火箭能持續(xù)燃燒14秒。

轟炸機(jī)采用自行車式起落架，主起落架采用雙輪結(jié)構(gòu)，機(jī)翼末端安裝有小型的支輪用以平衡。機(jī)組只有2人：飛行員和投彈手/導(dǎo)航員，氣泡式座艙內(nèi)容納飛行員，在他的后下方是投彈手/導(dǎo)航員的位置，座艙內(nèi)加壓，并且有空調(diào)系統(tǒng)，兩人均配備馬丁公司自研的彈射座椅。

轟炸機(jī)配備內(nèi)置旋轉(zhuǎn)彈艙，基本任務(wù)載荷4000磅，不過也能使用外部武器掛架，最大載彈量10400磅。此外預(yù)計(jì)在生產(chǎn)型的機(jī)鼻內(nèi)安裝8門20毫米機(jī)炮，備彈1280發(fā)，當(dāng)時美國也在研究機(jī)鼻炮塔，不知道是否考慮采用這種結(jié)構(gòu)，如果采用的話轟炸機(jī)就能一邊平飛一邊用機(jī)炮掃射地面目標(biāo)，緊急的時候用來空戰(zhàn)也不是不可能。

馬丁公司建造了2架XB-51原型機(jī)，第一架原型機(jī)在1949年秋季首飛，轟炸機(jī)的部分性能超出了設(shè)計(jì)預(yù)期，例如它的最大飛行速度達(dá)到了1036千米/小時，這讓馬丁公司信心倍增，不過來自英國的競爭對手“堪培拉”轟炸機(jī)的綜合實(shí)力明顯要比XB-51更強(qiáng)，加上朝鮮戰(zhàn)爭促使軍方改變了一些具體要求。

XB-51本身有幾項(xiàng)致命缺陷，飛機(jī)本身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足，只有3.67G的極限載荷，這意味著它轉(zhuǎn)彎猛一點(diǎn)都有可能導(dǎo)致機(jī)體損壞；3臺發(fā)動機(jī)雖然賦予了飛機(jī)較高的飛行速度，但油耗比較高，續(xù)航能力不如“堪培拉”轟炸機(jī)；自行車式的起落架無法在野戰(zhàn)機(jī)場起降。

美軍最后讓馬丁公司生產(chǎn)“堪培拉”轟炸機(jī)，也就是B-57，而那兩架已經(jīng)完成的原型機(jī)則用來進(jìn)行飛行測試，其中一架在電影中出現(xiàn)過，兩架飛機(jī)最后都墜毀了。

XB-51轟炸機(jī)空重約14000千克，最大起飛重量約28300千克，機(jī)長25.93米，高5.28米，翼展16.18米，機(jī)組2人，最大飛行速度1036千米/小時，巡航速度856千米/小時，最大航程約2300千米，最大升限12700米。