在上世紀(jì)50年代初，直升機(jī)技術(shù)還比較落后，當(dāng)時以活塞發(fā)動機(jī)作為直升機(jī)動力，它的尺寸偏大，輸出力量偏小，間接限制了直升機(jī)的飛行速度和載重能力。美國空軍在1951年提出研發(fā)復(fù)合飛機(jī)，希望通過不同的技術(shù)組合讓飛機(jī)達(dá)到更大的巡航速度，麥克唐納XV-1就是參與競標(biāo)的實驗機(jī)之一。

XV-1本質(zhì)上就是固定翼飛機(jī)和旋翼機(jī)的組合，飛機(jī)擁有一個類似于直升機(jī)/旋翼機(jī)的膠囊形狀鋁制機(jī)身，前半部的正面和兩側(cè)有大面積玻璃窗，視野相當(dāng)開闊，可以容納2名飛行員和2名乘客，機(jī)腹安裝滑橇式起落架。

機(jī)體的后半段為動力艙，這里安裝了一臺525馬力的Continental R-975-19活塞發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)通過離合器與螺旋槳或空氣壓縮機(jī)連接，螺旋槳位于機(jī)體后方，它運(yùn)轉(zhuǎn)的時候能像螺旋槳飛機(jī)一樣給飛機(jī)帶來前進(jìn)動力。

給飛機(jī)提供升力的有兩部分，一部分是機(jī)身兩側(cè)的小尺寸機(jī)翼，它在平飛的時候提供升力，機(jī)翼后部連接雙尾梁，尾部的舵面能在飛行中調(diào)整姿態(tài)；另一部分升力來自于上方的3槳葉旋翼，旋翼的槳轂和翼片中間有壓縮空氣和燃料流通的管道，兩者在翼片末端的火箭發(fā)動機(jī)內(nèi)混合點燃驅(qū)動旋翼高速旋轉(zhuǎn)。

發(fā)動機(jī)以直升機(jī)機(jī)狀態(tài)飛行時則驅(qū)動空氣壓縮機(jī)，利用翼尖火箭發(fā)動機(jī)的燃燒增強(qiáng)旋翼旋轉(zhuǎn)力量，當(dāng)轉(zhuǎn)入平飛狀態(tài)時發(fā)動機(jī)會切斷與空氣壓縮機(jī)的連接，以螺旋槳推動前飛，此時固定機(jī)翼提供了80％的升力，旋翼在風(fēng)力的作用下自轉(zhuǎn)并提供另外一部分升力。

麥克唐納總共建造了2架原型機(jī)用于測試，第二架本質(zhì)上是對第一架的優(yōu)化升級，機(jī)體表面更加流暢，降低了飛行阻力；此前的測試中發(fā)現(xiàn)航行速度不夠時垂直舵面不起作用，第二架在尾部兩側(cè)各增加了一副小直徑尾槳（不清楚如何驅(qū)動），用于在直升機(jī)狀態(tài)調(diào)整方向。

XV-1實驗機(jī)總體上不成功，沒有達(dá)到預(yù)期效果，它也沒有留下什么有價值的技術(shù)，模式轉(zhuǎn)換復(fù)雜而且噪音極大，駕駛艙內(nèi)噪音高達(dá)116分貝，試飛員和地勤人員對此頗有微詞。

不過飛機(jī)確實在速度上超過了普通直升機(jī)或旋翼機(jī)，第二架原型機(jī)在1955年10月的某次飛行中突破320千米/小時的速度，超過了當(dāng)時直升機(jī)最快速度記錄。不過隨著渦輪軸發(fā)動機(jī)的運(yùn)用，直升機(jī)獲得了強(qiáng)勁的“心臟”，像CH-47、米-26這樣的經(jīng)典機(jī)型相繼出現(xiàn)，它們在性能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過XV-1，原型機(jī)廢棄后交到博物館中存放。

XV-1實驗機(jī)空重將近2000千克，機(jī)長約15.4米，翼展約8米，旋翼直徑9.4米，最大飛行速度327千米/小時，巡航速度222千米/小時，最大升限6000米，最大航程約950千米。