观上与A-12最大的差异在于机鼻的部分。YF-12採用原本为XF-108研发的AN/ASG-18雷达，因此在A-12上延伸到机鼻的两侧延伸面被切除一部分，用以容纳雷达和直径更大的鼻锥。此外，YF-12由单座改为双座，后座专门操作复杂的ASG-18雷达。在风洞测试过程中发现YF-12有方向轴上的稳定问题，于是在机身下方加上一片大型可折叠的安定面，另外在两个发动机舱下方加上较小的固定安定面。第一架YF-12于1963年8月进行试飞，次年3月，一架YF-12A成功进行一次拦截演习；以高度19695公尺（650