設計にはロンド・ベル所属のアムロ・レイが参加。開発プロジェクトで主導的な立場にあるのは同部隊所属のチェーン・アギ。開発責任者は、アナハイム・エレクトロニクスの技術者のオクトバー・サラン。小説版（『ハイ・ストリーマー』）では、チェーンはアムロに、これまでのガンダムの最大平均値というべき数値を取り出し、新素材を使って再設計した本機の概念図を見せるが、それはアムロが考えていた「ニュー・ガンダム」に酷似していたという。ブライトはアムロのアイデアを入れて具現化するよう促し、アムロもそれに応えるように、パイロットに不親切な部分があることを指摘し、外装の強化とサイコミュの搭載を提案する。また、『ベルトーチカ・チルドレン』では、サイコフレーム導入以前の本機のサイコミュ・システムはアムロ自身が設計したもので、あくまでフィン・ファンネルのコントロール用であったとされる。『ガンダム・センチネル』の「アナハイム・ガンダム開発一覧表」では、本機の機体名の "ν" はアナハイム・エレクトロニクスの開発コードとされ、「γガンダム（リック・ディアス）」から数えて11番目の「アナハイム・ガンダム」とされている。アナハイム社が培ってきたMS技術も積極的に利用されており、機体に用いる部材はΖ系MSのものを使用。アムロ・レイの専用機として開発される事から、AEの技術の粋が注がれている。センサー類にはインコムやバイオセンサーの技術をスピンオフして用いている。さらに、整備やアップデート、量産化を踏まえてほかの量産機のなかから選別したムーバブルフレームなどを使用するとともに内装火器は極力減らされている。また、フィン・ファンネルの搭載にあわせて機体の慣性重心、バランスを考慮し、重心移動に対応した機体管制プログラムも搭載されている。操縦系統もΖ系ほどの先鋭さはない。これにより本機はU.C.0093年における最強クラスの性能を有するMS（モビルスーツ）でありながら、整備性の高さや操縦が簡単で実用兵器としての信頼性も兼ね備えたバランスの良い機体として完成した。
ネオ・ジオンの戦力に対し、在来機種では対抗しきれないことから開発された。開発要請はロンド・ベルがおこない、地球連邦軍が発注。νガンダムの製造は、ブライト・ノアが宇宙に上がるについて手土産という形で地球連邦政府が置かれているチベットのラサから資金を捻出させた。そして製造場所として、補給関係の重鎮であるジョン・バウアーからの紹介でアナハイム・エレクトロニクスのフォン・ブラウン市工場を確保した。U.C.0093年ロールアウト。アナハイムの組立工場では、νガンダムの各部の試作の為の工作機械が稼働していた。基本作業は、金属を使わない加工と組立作業が中心で、研磨などの音を出す作業や危険な科学薬品を使う作業を含めて隔離されたブース内においてロボット化によって行われた。Ζガンダム時代の基本設計があったために工具の半分以上は流用可能で、アムロが初めて、アナハイム・エレクトロニクスに視察に来た時、νガンダムの製造準備がかなり進んでいたのは、ブライト・ノアとラサで指揮をとってくれたジョン・バウアーの力である。アムロの提案をどの程度組み込むかというレベルで、かなりの討論があったものの、まったく新しいタイプのMSを製造するのではなかったから、それが建造のスピードを早くした。実質3か月という短期間で完成に漕ぎつけた。
アメリカ陸軍の航空部門であるアメリカ陸軍航空隊は、第二次世界大戦が始まる5年前の1934年5月に超長距離大型爆撃機開発計画「プロジェクトA」を発足させた。これは1トンの爆弾を積んで8,000km以上を飛ぶことができる爆撃機を作る計画で、アメリカ陸軍航空軍司令官ヘンリー・ハップ・アーノルド将軍を中心とし長距離渡洋爆撃を想定していた。B-29はこの構想の中から生まれた機体で、1938年に完成した試作機（ボーイングXB-15）から得られた種々のデータや、新しい航空力学のデータをもとに設計製作された。そして1939年9月1日のナチス・ドイツ軍によるポーランド侵攻の日、アメリカのキルナー委員会は、陸軍は今後5年間で中型・若しくは大型の戦略爆撃機の開発を最優先とされるべきとの勧告している。1939年11月、行動半径2000マイルを持ち、B-17、B-24に優る四発爆撃機の試作要求が提出される。1940年6月27日、5機が予備発注される（XB-29）。1941年5月にはアメリカ陸軍よりボーイング社に250機を発注したいとの意向が通告され、ボーイング社はその受注に対応するため、新しい工場を建設することとしウィチタで広大な工場の建設に着手し、大量の労働者を確保した。1941年9月6日にアメリカ陸軍とボーイング社の間で正式な発注の契約が締結されたが、この契約を主導したアメリカ陸軍物資調達本部のケネス・B・ウルフ准将は、まだ試験飛行すらしていない航空機に対する莫大な発注に「30億ドルの大ばくち」だと言っている。しかし12月8日に日本軍による真珠湾攻撃で、アメリカの第二次世界大戦への参戦が決定すると、この発注は500機に増やされ、1942年2月10日にはさらに1,600機に増やされた。1942年9月21日、B-29が初飛行。試作第一号機のXB-29-BOがエディ・アレンと彼のチームによって飛行した。エディ・アレンは試作二号機（製造番号41-003）のテスト飛行も担当したが、1943年2月18日、テスト飛行中のエンジン火災で機体が失われ操縦不能となって食肉加工工場の五階建てビルに衝突、アレンを含む11名のB-29クルー、工場にいた19名の民間人、消火活動中の消防隊員1名の合計31名が死亡した。41-003はB-29最初の事故喪失機である。議会が発足させた調査委員会(委員長はハリー・S・トルーマン上院議員（当時））は、急ピッチな開発方針のもと、エンジンメーカーのライト社が質より量優先の生産体制をとり、エンジンの信頼性低下を招いたことを明らかにし、メーカーと航空軍に対し厳重に改善を勧告した。しかし、これらの諸調査が行われている間はB-29の全計画は全く進まず、スケジュールが遅れることとなった。その後改良が施され、試作三号機（製造番号41-8335）が量産モデルとして採用された。なお、この事故は厳重な報道管制にも関わらず、多数の目撃者がいたためアメリカ国内で報道されてしまい、この報道により日本軍はB-29の存在を掴み、「B-29対策委員会」を設置して情報収集と対応策の検討を開始した。1943年6月、実用実験機のYB-29が米陸軍航空軍に引き渡される。機体の製造と並行して搭乗員の育成も行われた。その責任者にはB-29調達計画を主導してきたアメリカ陸軍物資調達本部のウルフが任命されたが、アメリカ陸軍航空隊のプロジェクトのなかでも最高の優先度とされ、特に技量の優れた搭乗員か、経験豊かなベテランの搭乗員が選抜されて、B-29の操縦訓練を受けるため、1943年7月にカンザスシティのスモーキーヒル陸軍飛行場に集められた。ウルフの任務は、招集されたアメリカ陸軍最精鋭の搭乗員らの訓練に加えて、同時にB-29の初期の不具合を洗い出して改善を進めていくというもので、任務の重要性から「ケネス・B・ウルフ特別プロジェクト」と呼ばれることとなった。しかし、B-29の生産は遅れて、完成してスモーキーヒルに送られてきても不具合で飛行できないといった有様であり、招集された搭乗員らはB-17などの他の機での訓練を余儀なくされている。