设计上做了很多修改。F-107维持了F-100的基本后掠翼布局，但换用了更薄的翼型。F-107的机身根据面积率做了重新的设计，并将结构的载荷系数增加。起落架也完全重新设计，以适应野战机场较差的跑道。为了适应超音速飞行F-107还使用了全动垂尾，并且取消了副翼，使用机翼上的扰流板来控制滚转运动。为了顺利突破M2的高速，F-107使用了可调截面进气道（Variable-Area Inlet Duct (VAID)），以在不同的速度下都让发动机得到合适的气流。北美的XB-70轰炸机和XF-108战斗机也使用了这一