ATF計画は1980年代初頭に着手され、1986年10月31日にロッキード案とノースロップ案が最も有望な設計として選定された。開発はノースロップ社に加え、選定で敗れたマクドネル・ダグラス社が加わり、進められた。なお、ノースロップ社はその当初から一切の試作機の写真やイメージ図などのビジュアル情報の発表を拒否し、姿が公になるのは初飛行の時になるだろうと断言するなど、徹底してYF-23の機密保持を行った。試作機はPAV（プロトタイプ・エアビークル）とも呼ばれ、PAV-1（S/N 87-800）は1989年に製造され、1990年6月22日にノースロップ社パームデール工場から陸路でエドワーズ空軍基地に輸送され、初めて記者団にその姿を現した。翌日の8月27日には初飛行に成功するが、左主脚のドアにズレが生じている事を随伴機パイロットが確認したため、予定されていた高度・速度を出す事無く50分間の飛行を終えた。2号機であるPAV-2（S/N 87-801）は、同年10月26日に初飛行を成功させている。初飛行成功後は、YF-23Aの1号機にプラット&ホイットニー社の「YF119-PW-100」ターボファンエンジンが、2号機にはゼネラル・エレクトリック社の「YF120-GE-100」がそれぞれ搭載され、機体とエンジンの選定が開始された。なお、評価は1991年4月23日に下され、ロッキード社の「YF-22」とプラット&ホイットニー社の「YF119-PW-100」がATFとして選定された。詳細な結果は公表されていないものの、YF-23は競争相手よりも高速で、燃料搭載量も多く、ステルス性も高かったとしばしば言われている。しかし、アメリカ空軍は、生産と整備の容易さ・汎用性の高さや機動性・操作性を重視し、推力に劣るYF119-PW-100を搭載エンジンに採用したためにより自重の小さい機体を採用する必要があったことから、より小型で保守的な設計に仕上がったYF-22を選んだと言われている。
2007年12月22日、ニューヨークでジャズを学ぶため、日本国内での音楽活動を長期休業すると自身のブログ「千里の森」で発表した。その後も楽曲制作、「千里の森」の更新などは引き続き行っている。なお、「千里の森」はその後封鎖。「Peaceneverdie.com」"note"にて、「Senri garden」をスタート。本格的にジャズ転向を考えるようになった背景には創作活動への苦悩があり、ジャズピアニストとしての再デビュー後に「デビュー以来、ラブソングが年々書けなくなっていった」という旨の発言をしている。ジャズ転向は10代からの憧れ。苦悩は生まれた時から。今も続いている。ちなみに、当時のマネジャーにジャズ大学合格を伝えたところ「いいじゃないですか、その方向で進めましょう」と乗り気をみせ、大江が年末くらいまで予定の入っていたコンサート等のスケジュールを気にして躊躇したところ「そっちはキャンセルの方向で話しますから心配いりません」と背中を押されたことから意を決したという。なおシンガーソングライター時代にも音楽雑誌のインタビュー等で「本当はジャズピアニストになりたかった」という旨の発言を再三しており、デビューから24年の歳月を経てようやく自身の夢に突き進むことになった。2008年、ニューヨークに渡り、長期移住を始める。秋公開の映画『能登の花ヨメ』の音楽監督を務める。がん撲滅のための集団「スター混声合唱団」に参加する。2010年5月21日にデビュー27周年を迎えたが、この日、2007年末の日本国内での音楽活動休止以来初めて、日本へ一時帰国する。これを機にツイッターを開始する。9月12日、ニューヨークの本願寺で飯島晶子の詩の朗読に載せて「原爆ピアノ」（被爆ピアノ）を演奏した。また、ニューヨークで発行されている日本語のフリーペーパー『週刊NY生活』での連載「Senri Oeの月刊NY音楽生活」が5月から始まった。12月22日には、河上修とのデュオでジャズアルバム『duo』を発売した。2011年2月13日、ニューヨークのジャズビッグバンドの「モーニング息子」（日本人とアメリカ人総勢15人による）に参加。ライブではモーニング娘。の「LOVEマシーン」や、大江自身の曲も演奏された。2月に日本へ帰国し、代官山の「レザール」と、高円寺の「醍醐」（いずれもライブハウス）で河上修との「duo gig」を行う。4月5日、ニューヨークのライブハウス・The Bitter Endで、渡辺美里と東日本大震災チャリティーライブを行う（この模様は渡辺美里のライブビデオ『Voice IV』に一部収録されている）。2012年5月18日、4年間通ったニューヨークのジャズの学校「The New School for Jazz and Contemporary Music」を卒業する。7月31日にはジャズピアニストとしてのデビューアルバム『Boys Mature Slow』を世界で発売、日本盤も9月6日に発売することが発表された。 これを機に新たな個人レーベル「PND Records」を立ち上げる。2013年9月6日にジャズピアニストとしてのセカンドアルバム『Spooky Hotel』を発売。この時、ビッグバンドで東京ジャズに出演。そしてアルバム「Collective Scribble」、「Answer July」をリリース。「Answer July」はグラミー賞コンシダレーションに入る。2017年、アトランタジャズフェスティバル、インターナショナルデイ ソロ出演。2018年、デトロイトジャズフェスティバル、ソロ出演。2018年、アルバム『Boys & Girls』で、かつてのヒット曲をピアノ・ソロでセルフカバーした。同アルバムは2018年9月17日付けのオリコンのアルバムウィークリーランキング・ジャズ・クラシック他ジャンルで1位を獲得した。2019年9月4日、ドラマー、アリ・ホーニグとベーシストのマット・クロージーを迎えてのピアノ・トリオアルバム「Hmmm」(フーム)を発売した。