波音团队也十分明白航程不足将直接影响B-52专案的发展潜力，并开始把力量针对在提升航程问题上。经过艰苦的分析研究，波音最后推出了一个在整个B-52发展历程中最具决定性的设计方案——Model 464-67方案。根据新的方案，机体全重调整为390,000磅，作战半径预计有3,500英里。机身加长到152英尺8英寸，尾段的嵴线被拉直，燃料储存空间得到增大。根据风洞实验重新设计了机翼，下反角有所减小，并且加厚翼根部位，使得机翼也能够储存燃料，同时令外翼段承受的应力减小，所承受的结构重量得以降低。外侧襟翼上增设了