Quand le développement du F-100 Super Sabre fut terminé, le bureau d'étude de North American commença l'étude d'une version améliorée de son avion. Plusieurs projets se succédèrent dans les bureaux d'études pour l'élaboration d'une version intercepteur tout temps du Super Sabre. Plusieurs configurations furent évaluées dont les F-100I ou F-100BI et le F-100B (désignation non officielle). Tous les deux avaient sensiblement la même configuration avec une partie avant complètement remaniée par rapport au F-100A afin de permettre l'implantation d'un radar.
L'armement était constitué uniquement de missiles. Ces projets reçurent le 20 octobre 1953 la désignation NA-212. Mais l'Air Force se désintéresse vite de ces projets d'intercepteurs tout temps et par conséquent North American abandonne tous travaux le 15 janvier 1954. Cependant l'Air Force manifeste un certain intérêt pour la version chasseur-bombardier du projet et North American concentra alors toute son attention sur cette version.
La nouvelle partie avant de la version intercepteur est conservée et la voilure reçoit des points d'emports afin d'emporter la nouvelle panoplie d'armements nécessaire à la nouvelle mission de l'appareil. Diverses améliorations sont apportées par rapport à la version intercepteur telle qu'une vitesse d'atterrissage abaissée d'environ 30 mph.
North American finit par décrocher un contrat de l'Air Force le 11 juin 1954 pour la construction initiale de 33 F-100B, chiffre qui sera par la suite ramené à neuf (numéros de série 55-5118 à 55-5126). Le 8 juillet 1954, L'Air Force assigne au projet de North American la désignation officielle d'YF-107. En effet, elle estima que le nouvel appareil était tellement différent du F-100 original qu'il méritait une désignation à part entière.
Et pour cause. L'YF-107 avait évolué vers un appareil radicalement nouveau. Il incorporait de nombreux nouveaux dispositifs novateurs. Un réservoir supplémentaire pouvait être monté semi-encastré dans l'axe de l'avion. Les empennages (horizontal et vertical) étaient monoblocs à l'instar de l'A-5 Vigilante et les ailerons étaient remplacés par des spoilers sur l'intrados et l'extrados des ailes. Les becs de bord d'attaque étaient manouvrés automatiquement et l'ensemble des gouvernes était controlée par un système primitif de commandes de vol électriques ALCS (Augmented Longitudinal Control System).
La tuyère était de type convergent-divergent et des roues jumelées pour le train d'atterrissage devaient permettre au nouvel avion d'opérer depuis des pistes sommairement aménagées. Le fuselage était dessiné selon la loi des aires afin d'en améliorer la finesse générale. Mais l'élément le plus significatif de l'YF-107 résidait dans la position inhabituelle de son entrée d'air. En effet, afin de libérer la place nécessaire à l'implantation d'un radar dans le nez, l'entrée d'air avait dû être "déplacée". Elle était désormais implantée sur le dessus du fuselage et en arrière du cockpit. L'YF-107 était aussi propulsé par un nouveau réacteur : le Pratt & WhiTNey J-75 d'une poussée nominal à sec de 7 802 kg et de 11 113 kg avec postcombustion.
L'Air force lança officiellement un appel d'offre pour un chasseur-bombardier et un chasseur diurne de supériorité aérienne en 1954 via le General Operational Requirement n°68. Cependant il n'est toujours pas établit que l'YF-107 répondit officiellement à cet appel d'offre.
L'armement se composait de quatre canons de 20 millimètres dans le nez, bien que la version de production aurait du être équipée d'un canon M61 dans l'axe de l'avion. Différentes charges pouvaient également prendre place sous quatre points d'emports prévus à cet effet sous la voilure. Mais l'avion devait aussi pouvoir emmener une arme nucléaire semi-encastrée sous le fuselage. Cependant divers essais en soufflerie révélèrent que la configuration entrée d'air / radôme initialement adopté sur le F-100B générait de fortes turbulences qui auraient des conséquences néfastes sur l'engin lors de la procédure de séparation.
La nouvelle entrée d'air était équipée d'un système complexe de volets mobiles afin d'ajuster le flux d'air à l'intérieur de la veine. Il incorporait un diviseur triangulaire vertical au milieu de la prise d'air associé à quatre portes commandée hydrauliquement fixée à l'intérieur de la prise d'air pour ajuster le flux d'air. Les deux premiers prototypes n'incorporaient ce dispositif que dans une version "manuel". Seul le troisième était équipé de la version "automatique". Ce système fut par la suite utilisé dans une version améliorée sur l'XB-70 Walkyrie.
Côté système de navigation, l'YF-107 devait être équipé du système intégré XMA-12 développé par North American. Ce système de détection infrarouge devait être capable de détecter puis de calculer une trajectoire d'interception des différents objectifs.
Initialement commandé à 33 exemplaires, le nombre de prototypes fut par la suite ramené à neuf. Mais le 1er janvier 1957, ce nombre d'appareil est finalement abaissé à trois plus une cellule d'essais statique. Le premier prototype (n° 55-5118) effectua son roll-out en août 1956 et son premier vol le 10 septembre 1956 aux mains de bob Baker. Tout comme l'YF-100, l'YF-107 passe le mur du son au cours de son premier vol. Seul un problème de parachute-frein vient entacher ce premier vol. L'avion terminant sa course dans un fossé. Ce premier prototype fut chargé d'évaluer les caractéristiques du système d'arme et fut pour l'occasion équipé de canons de 20 mm.
Le second prototype (n°55-5119) pris l'air le 28 novembre 1956 et le troisième (n° 55-5120), qui fut équipé du système complet de régulation d'entrée d'air, le 18 février 1957. Cependant ce système ne tenu pas ses promesses et l'YF-107 ne parvint jamais aux performances demandées. Ce système engendrant même des vibrations dans certaines configurations de vol.
En plus des problèmes de conception, le F-107 souffrit de la concurrence avec le Republic F-105 Thunderchief Et lorsque celui-ci fut retenu par l'Air Force en mars 1957, l'YF-107 fut abandonné officiellement le 22 mars. Les prototypes 1 et 3 furent alors remis au NACA pour effectuer des essais aérodynamiques. Le premier YF-107A arriva à Dryden le 6 novembre 1957 qui lui attribua le N° 207. Il n'y vola que quatre fois avant d'être cannibalisé au profit du troisième YF-107A qui lui arriva à Dryden le 10 février 1958. Mais là aussi des problèmes d'entrée d'air limitent rapidement la vitesse maximale de l'avion à mach 1,2.
Le troisième prototype (55-5120) effectua environ 40 vols d'essais pour le compte de la NASA de 1958 à 1959 avant d'être endommagé en septembre 1959 lorsque Scott Crossfield fut contraint d'interrompre un décollage. Les dommages furent estimés trop important pour une éventuelle réparation et l'avion fut ferraillé. Son fuselage fut transporté à Sheppard AFB où il servit à la lutte contre l'incendie. Après son retrait de la NASA, le premier prototype (55-5118) est aujourd'hui exposé au musée de l'air de Pima de Tucson, Arizona et le second (55-5119) est au musée de l'air de l'US Air Force de Wright-Patterson AFB dans l'Ohio où il y est arrivé le 6 décembre 1957.
Profil de l'avion :
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