波音787
，是波音公司最新型號的廣體中型客機，由波音民用飛機集團負責開發，於2011年投入服務。787在典型3級艙等配置下可載242至395人。燃料消耗方面，787比起767更省油，效益高出許多。此外在用料方面，787是首款主要使用复合材料製造的主流客機。也是波音公司第二款使用線傳飛控之飛機，使機師可輕易地從777轉訓至787。
最早於2005年1月28日，787在擁有正式名稱之前，被稱為7E7。在2006年4月26日，即研發計劃推出的一年後，波音在787客機的外觀設計作出改動，包括機鼻長度被改短。
波音787于2009年12月15日进行首次测试飞行，並於2011年中完成飛行測試。2011年8月獲得美國聯邦航空總署（FAA）與歐洲航空安全局（EASA）之認證。2011年9月交付給啟動客戶全日本空輸。2013年1月16日，由于连续出现安全故障，美国联邦航空局宣布暂时停飞所有波音787。但是在經過修改電池設計之後，美国联邦航空局於2013年4月25日同意修改後的波音787客機恢復飛行，但造成原本鋰電池起火的原因仍未找出。改良後的鋰電池已進行超過10萬小時測試，沒有安全問題，並已為787客機的電池添加多重保護，包括將電池裝入可保持無氧狀態的不鏽鋼容器，降低起火的可能。
1990年代後期，波音767的銷售量正逐步被空中客车的A330系列所蠶食，波音遂研發其取代產品。隨著747-400的影響力開始減少，於是便出現了兩個計劃，分別為音速巡航機及747X。音速巡航機主要為增加至接近音速的飛行速度（約0.98马赫），耗油量則與現有的767及A330-200相近；747X則把現有的747-400機身加長，以及使用複合材料製成的超臨界機翼，與空中巴士A380競爭。航空市場普遍並不熱衷於747X，但對音速巡航機的期望則高得多。美國有不少大規模的航空公司對此概念均表示樂觀，認為把航程時間縮短可獲不少乘客的好評。
九一一恐怖袭击事件後，全球航空市場均受創，而美國的公司更是首當其衝。它們曾經大力支持研發該款音速客機的，對於突如其來的資金流失來個措手不及。在油價上升的情況下，它們認為效益比速度更重要，波音公司遂提供機身構架使用的選擇給客戶。由於所需成本過高，其需求也大大泡湯，因此波音另提供其他計劃給客戶，原有的747X計劃被取消。
音速巡航機被一新計劃取代，稱為7E7，當中的E字初期外界猜測有不少解法，例如「Efficiency」（有效率）及「Environmental Friendly」（環保）等。後來，波音宣佈「E」只是英文的8（eight）字。自從波音發展出第一架噴射客機以來，波音所有客機都是以7x7來命名(除了波音720)，從707、717、727，順序至現時的777。而所有波音仍處於研製階段的客機，都會暫時以英文字母命名；當客機方案正式啟動後，公司便會以正式的數字編號取代，除了現時的787外，波音757最初是被稱為7N7、767是7X7、777是767-X。
787使用了音速巡航機所提出的技術以及慣用的機體設計，波音聲稱787最多可比同類產品節省近20%的燃料，主要來自效能更高的发动机（佔總體燃料節省的1/3）、增加使用較輕的复合材料（也佔總體燃料節省的1/3）以減低機身的重量、以及使用了不少新科技（亦佔總體燃料節省的1/3），例如使用了乙太網路作機內的信號傳輸，制動系統使用電動控制取代液壓控制，而機艙空調用空氣，就從以前发动机取用壓縮空氣，改用電動壓縮機。簡言之，787的新系統，大體上朝向「電氣化」的方向發展。
787與「音速巡航機」使用的科技，將會被用於波音整個飛機系列的替代計畫，稱為「黃石計畫」，而787本身，其「黃石計畫」代號為Y2。
2004年4月6日，波音宣佈787客機使用的引擎有兩個選擇，分別為通用电气的GEnx及劳斯莱斯的特倫特1000引擎，這使普惠引擎公司無法推出自家的787用引擎。波音一向僅提供技術成熟的引擎型號予客戶，而普惠公司的引擎的風險較高，尤其近期連續出現的故障問題（其中包括普惠近年在區間客機引擎市場的挫敗，與及在空中巴士A320提供PW6000引擎失敗和同时期大量JT9D、JT8D和PW4000的品質问题），這也是波音對該公司引擎卻步的原因。
不同廠商的787引擎均有著相同的標準介面，航空公司可把飛機的引擎互換，而不會有兼容問題；這在商用航空業界歷史上實屬首次。而787飛機引擎的市場預計在未來25年間可達400億美元。
2003年7月經過50萬人的投票，結果將使用「Dreamliner」（夢幻客機）來稱呼7E7（即現在的787）。 每當有一款新型號的客機推出，其廠商所聲稱的產品特色均會受到競爭對手作出質疑的提問，例如波音對A380珍寶客機的懷疑，以及空中巴士模仿「音速巡航機」，787也不例外。空中巴士的John Leahy對波音787的特點作出種種駁斥，例如認為大量使用复合材料是「荒謬」的，而波音則回應這種技術已在軍用飛機上證明是可行的。隨著A380將投入營運，空中巴士並未减少对波音的威脅。而空中巴士也將推出輕量版本的A330向波音的787作出迎擊，該型號被命名為A350(舊版)，將使用787的新一代发动机，但並不像787般廣泛使用複合材料，取而代之使用了鋁—鋰合金作機身。至2005年10月13日，空中巴士已經從十餘間公司收到143架A350的訂單，但是由於A350的設計出現大幅改變(包含機身加寬及提升複合材料的使用，並命名為A350XWB)，預計2013年才能投入服務，比787晚。相比之下，787已經有670架以上的確實訂單。
面對A350的挑戰，以及滿足英國航空及阿联酋航空的要求，並從其取得訂單，波音宣佈研發787-10型號。該型號是787-9的加長版本，載客量可達290至310人。
2007年5月下旬，首架787开始总装。同年7月8日，首架787下线。波音選在7月8日向外界展示787客機，是因為2007年7月8日的美式寫法是「07/08/07」，剛好拼成「787」。
原訂於2007年秋季開始試飛的787客機，延期到2007年11或12月中旬，導致了原訂2008年5月要交給第一批客戶全日空將延後6個月，延到2008年12月才能營運，將錯過因應2008年北京奧運的龐大運輸量，原訂2008年交付的30到35架787延到2009年交機。
波音使用兩款新的發動機來提供787的動力，分別為通用电气的GEnx及劳斯莱斯的特倫特1000引擎，波音宣稱這款新發動機將可比波音767增加20%的油耗效率，其中增加40%發動機的效率、增加空氣動力的改進效果、增加輕量之复合材料與更先進的系統。787已於2014年5月取得330分鐘之雙發延程飛行（ETOPS）。
787也是首次採用全球多國之專業廠商共同分攤風險的方式製造787，包含了日本、韓國、歐洲等國家，完成各零件的製造後，再透過由747-400改裝而成的波音747-400 LCF將零件送至西雅圖的最終組裝廠完成飛機的組裝，並進行後續之測試、交付。
2009年12月15日，當地時間早上10時27分（格林威治時間18時27分），首架787(註冊編號：N787BA)從位於美國西部華盛頓州（Washington）製造廠附近的潘恩機場（Paine Field）起飛，並於下午1時35分（格林威治時間21時35分）降落。歷時3小時的飛行測試。原本預計測試4個小時，因為天候狀況不佳而提前結束。波音預計花費9個月完成所有測試。 測試項目總共使用六架飛機，編號由ZA001至ZA006，其中四架裝載勞斯萊斯瑞達1000發動機，另兩架裝載通用電氣GEnx發動機。第二架(ZA002)測試機(使用全日空塗裝)於2009年12月22日加入測試行列，第三架測試機(ZA004)及第四架測試機(ZA003)分別於2010年2月24日及3月14日首飛。2010年3月24日完成顫振及地面測試，開始進行飛機之極限測試。2010年3月28日完成機翼極限載重測試，該測試需加載150%設計載重並維持3秒鐘，機翼在測試時由測試儀器將機翼末端由水平狀態往上方翹曲將近。
歷經近三年的延遲，第一架波音787（787-8）於2011年华盛顿州当地时间9月26日交付給全日空開始商業飛行。
2011年，首架787交付後，波音預計在未來10年可以交付1000架客機，並達到收支平衡点。
截至2019年，波音公佈的待摊销开支為208億美元，包括187億元的遞延成本及20億元的未攤銷設備模具及非持續性開支。遞延成本是把前期研發成本分攤到整個生產周期的會計方式。波音最新預計交付量達1600架時，待摊销开支可減至0，但稱這不是收支平衡点。事實上，除非波音把787項目的預期回報率假定為0%，否則待摊销开支變為0，不應視作已達至收支平衡。
波音787夢幻客機是航空史上首架長程中型客機，打破以往長程客機必為大型客機的定律。波音787系列飛機共推出3種超高效機型，能使乘客享受到更加精彩的飛行體驗，最初為787-3（已取消）、787-8、787-9等三型，波音日前也在巴黎航展上正式宣布開發更大型的787-10。
787-3原本設計是給高密度之短程航線使用，在兩級客艙下可乘載290名旅客，滿載時續航距離為2,500至3,050海浬（4,650至5,650公里）。使用787-8相同之機身，但是改用了傳統的翼尖小翼，使得翼展縮小大約7.6公尺，讓787-3更能夠符合國內線的登機門，尤其是日本的機場。此型號之最大起飛重量減至165,000kg。
2010年12月，波音正式取消787-3的生產計劃。
787家族之基本型號，三级客舱下有242座位，長57公尺、翼展60公尺，續航距離為7,650至8,200海浬（14,200至15,200公里）。同時，也是波音第三種廣體客機翼展寬度比機身長度還長之型號（747SP與777-200LR）。已於2011年10月投入服務，启动客户为全日空。目標是擴大到新的不中停航線，但不足以使用大飛機營運之市場。787-8之ICAO機型代號為B788。
2015年，波音将首架波音787-8原型机（N787BA,ZA001）捐赠给日本名古屋，在中部国际机场静态展览。目標將取代767-200ER與767-300ER，並與空中巴士A330-200和空中巴士A350–800競爭。
2012年，首架由波音南卡羅萊納州北查爾斯頓787生產線生產的787（印度航空所屬，註冊編號：VT-ANI，MSN 36227/LN 46）出廠，這是波音南卡廠區落成啟用後首架由該廠區生產的波音787。
787-9是基本型號之加長版，機身長度63公尺，於三級客艙下可容納280名旅客，滿載時之續航距離為8,000至8,500海浬（14,800至15,750公里）。此型號與787-8有幾處不同處，如：機身長度、更大的油箱（原先與787-8一樣）與更高的最大起飛重量，但跟787-8一樣的翼展。787-9之ICAO機型代號為B789。同時起落架控制方式亦有改良，加入Early Doors Operation(EDO)技術，即是於起飛後機輪離地1至2秒後，主起落架艙門會預先自動打開，從而減少收機輪所需的時間，如果在主起落架艙門打開超過半分鐘沒有收起機輪的操作，艙門會自動關閉。787-10有同樣的設計。
最初計劃於2011年投入服務，但2011年10月時計劃自2014年開始交付給客戶。波音用來目標取代767-400ER，並與空中巴士A330-300競爭。如同787-8一樣，787-9也可開航新的不中停航線。2010年7月，飛機之配置定案。
787-9的原型機於2013年9月17日首飛，2014年6月16日取得美國聯邦航空總署（FAA）與歐洲航空安全局（EASA）之認證，啟動客戶紐西蘭航空於2014年7月8日接收第一架787。雖然紐西蘭航空是最先接收787-9的航空公司，但最先開始787-9的商業運行的是全日空，於2014年8月7日開始國內線（東京─福岡）服務，而紐西蘭航空則於2014年8月9日開始奧克蘭至悉尼之商業運行。目前最長之787不中停商業運行航線為聯合航空之洛杉磯至新加坡。
2019年，澳洲航空為了挑戰22小時直飛不中停而推出「日出計畫-Project Sunrise-」，動用2架787-9執飛2條超長程航線進行實驗研究航班"Research Flight"，分別為紐約甘迺迪直飛雪梨（註冊編號：VH-ZNI）以及倫敦希斯洛直飛雪梨（註冊編號：VH-ZNJ，澳航100週年紀念塗裝）執行超過19至22小時的超長程航班暨旅客於超長程客艙適應實驗，預計2023年開航。澳洲航空邀請波音公司及空中巴士進行相關飛機的特殊客製化競標，相關飛機數量需要12架以上，波音方面以777-8X為基礎，再增加航程至18,480~19,560公里的超長程續航客製化調整。而空中巴士則是以A350-1000為基礎，再增加航程而推出A350-1000ULR，航程增為18,540~19,680公里（僅次於ACJ350-900ULR）。2020年，澳洲航空決定採用空中巴士A350-1000ULR作為「日出計畫-Project Sunrise-」的選定型號，但目前尚未決定訂單數目，且澳洲航空將與空中巴士公司密切合作，在澳航董事會做出最終決定之前，為多達12架飛機準備合同條款。
2021年，最後一架由波音西雅圖埃弗雷特生產的波音787（全日本空輸所屬，註冊編號：JA937A，MSN 66524/LN 1095，搭載GEnx-1B引擎）出廠，正式結束13年在波音西雅圖埃弗雷特生產787的產品線任務，並統一集中在波音南卡羅萊納州北查爾斯頓787生產線生產。
787-10為68.3公尺長之機身，滿載航程可達7000海浬（12,964公里），為787家族中最大的型號。787-10相較於787-9於機翼前增加10英呎（3.05米）、機翼後方增加8英呎（2.44米），目標與787-9有90%以上的共通性。航程可涵蓋90%之廣體客機航線，如美國西岸至歐洲或跨太平洋航線，在三級客艙下可乘載330名乘客。目標是取代777-200、空中巴士A330與空中巴士A340，並與空中巴士A350-900競爭。新加坡航空為其啟用客戶。787-10之ICAO機型代號為B78X。
波音於2015年12月2日完成細部設計，2016年3月開始主要零件的組裝，並於同年11月30日送到南卡罗来纳州北查尔斯顿，也是787-10唯一的最終組裝廠(因787-10的零件較大，無法運至西雅圖的工廠，同時也是波音首次有非於西雅圖生產的型號)。首架787-10已于2017年2月17日下线并于2017年3月31日首飞。2018年3月已交付給新加坡航空。新加坡航空将其787-10的首航"新加坡-大阪"的航线。参照这里 为新加坡航空787-10的舱位安排。 新加坡航空及其子公司 — 酷航是第一家營運所有787机型的母子航空公司（酷航 - 788，789），（新航 - 78X）。 聯合航空則是第一家營運所有787機型的航空公司。
BBJ 787是波音公務機旗下的私人專機版本，僅推出BBJ 787-8以及BBJ 787-9兩種型號，航程部分，BBJ 787-8續航力為9,945 nmi（18,418 km），僅次於澳洲航空之日出計畫使用的空中巴士A350-1000ULR以及空中巴士商務機旗下ACJ350-900ULR、ACJ350-1000。而加長版BBJ 787-9則為9,485 nmi（17,556 km），僅次於波音777-200LR以及新加坡航空所使用的7架空中巴士A350-900ULR超長程客機。
然而，由於787-10機身太長，該型號屬於中短程型號，因此無法推出商務機版本。為了達到787的性能目標，波音在飛機各部分採用了不同程度的先進設計，以符合目前全球对环保的要求。
目前對於787氣動力設計有關的資料非常少，僅知787的機翼設計在737NG (Next Generation)／777的超临界机翼設計基础上启用全新的U型机翼。除機翼採用U型超臨界機翼之外，其餘增加氣動力的設計還有流線機鼻與鲨鱼鰭式翼尖小翼與尾翼，估計這些設計約可增加5%的氣動力效率。
波音787使用了音速巡航機所提出的技術以及慣用的機體設計。其中受矚目的為波音787主體結構的大部分（包含機身和機翼）將採用复合材料設計，而不是現在常用的铝合金，此外還使用钛合金，其中複合材料所佔质量比例提高至50%，而飛機的形狀設計也因此而變得更動感。复合材料不像鋁合金那樣容易發生疲勞和腐蚀現象，密度也比鋁合金小，具有高比強度和易於設計的優點，因此波音787的維修費用會較同級機型更低，而最大速度更大，更节省燃油，更環保。
787發展之初，為了要選用複合材料還是鋁料做過多次的比較。鋁的優點是其施工容易且技術成熟，價錢方面也能夠降低成本，但近年來複合材料的發展，對於複合材料的特性已經完全能掌控，質輕強度夠是複材的優點，且複合材料能夠埋入光纖管來監控飛機的狀況，對於後期的維護成本跟安全上都能達到最新的飛機需求，就是至少能夠性能提昇20%以上。因此波音最後決定大量使用複合材料來當做787的主要機身、結構，且複合材料應用在發動機壓縮器葉片跟主葉片的技術已經純熟，也將複合材料大量應用在發動機的葉片、發動機罩等部份。波音787复合材料的用量达到了50%，性能得到较大提高。不過，複合材料雖然壽命較長，但是強度卻會逐年小幅下降，而且碰撞時無法輕易修復，可能使高齡飛行器容易因操作不當，維修費昂貴導致提早退役的情況。
787為了能夠跟市場競爭，並吸引航空公司的買氣，因此在概念設計時就已經定義出飛機的性能要超越舊型至少20%以上，且重點在維修成本的降低跟維修的方便性與產品的可靠度，以下是波音在簡報上所提的性能需求：
由上面的需求可以知道為什麼787要用複合材料來當做飛機的主要材料，因為只有複合材料才能符合新的性能需求：
波音787除具有特殊機鼻設計、新翼端概念與雕塑垂尾結構等外型設計外，並提供兩種發動機架構作為選擇，分別為通用的GEnx及劳斯莱斯的特倫特1000發動機，不同廠商的787發動機均有著相同的標準介面，因此航空公司可把飛機的發動機互換，不存在不相容的問題。
機艙內以發光二極管提供照明，取代傳統使用的荧光灯。飛機入口配以新穎的照明燈光，營造出頭頂即是天空的感覺，天空特色的艙頂一直貫穿整個客艙，而客艙設計則沿襲自波音777系列的「波音概念客艙」設計。機組還可以在飛行中控制天空特色艙頂的亮度和顏色。需要時，乘務員可以為乘客提供白天的感覺，而當乘客需要休息時，艙頂則可模擬美麗的夜色。
機艙以「波音概念客艙」設計、動態照明以及飛行中可以由乘客調整透明度的電子遮光簾為特色，並利用可以變幻色彩及明亮度的LED陣列營造出模擬「天空」的天花板效果。
787的舷窗比目前民用飛機（A330）中的大一倍，窗的位置亦更高，所以無論坐在飛機的什麼位置，乘客都能看到地平線。機身舷窗有別於過往使用隔板，而改用電致變色的原理調整明暗，減少窗外射入的眩光及維持透明。然而此设计亦招致大量批评，被指为“纯粹方便乘务的设计”。舷窗即使最暗也依旧无法与传统遮光板媲美，日间飞行光线仍可以透过窗户，影响乘客睡眠。在部分航空论坛亦有抱怨称“蓝色舷窗就是个特大号滤镜，根本没法好好拍照，剥夺了乘机最后一点乐趣”。
頂部行李艙是目前業內最大的，每個乘客都可將任一尺寸的拉杆式箱包置於艙內，而寬敞的洗手間大得足以容納一個標準尺寸的輪椅。
波音787的空間設計概念提供顧客良好的機艙航行環境和舒適性，其加大空間讓乘客有更寬廣的活動空間，特殊燈光設計與發光二極管使用讓人有種新奇的感覺。
下列787事故紀錄當中，使用GEnx-1B的787僅出現輕微的問題紀錄，如：GEnx-1B發動機葉片結冰等，僅需要停飛維護即可。然而，使用勞斯萊斯Trent 1000的787卻出現接連出包的問題頻繁，導致配備勞斯萊斯Trent 1000的787的航空公司因此取消大半航班，甚至跟同航空聯盟租借其它飛機執飛（如：紐西蘭航空向長榮航空乾租1架波音777-300ER等）。2013年1月7日，日本航空8號班機的787客機，在完成東京-波士頓共12小時左右的飛行後，該機在波士頓洛根機場停放時，電子艙的電池發生起火爆炸。
隔日，從波士頓飛往東京成田的日本航空7號班機，同為787客機在滑行時左側引擎發生漏油事件，機上200人緊急疏散。在同一日，聯合航空的一架787客機在進行檢查時，該公司維修人員發現配線錯誤的情形。
在接連10日內，日本航空以及全日空兩家日籍航空公司旗下的787客機接連發生諸多故障，全日空在該月16號緊急停飛旗下共計17架的787客機，全日空因此事件造成約14億日圓的損失。
美國聯邦航空總署(FAA)則發布命令讓所有登記於美國的787客機強制停飛，並要求波音公司徹查787客機的安全性，日本政府也設立小組對一連串事故進行調查。這是美國聯邦航空總署在1979年美國航空DC-10客機墜機事故後，首度頒布停飛指令。歐洲航空安全局(EASA)也立刻發布停飛相關命令，印度民航局亦要求印度航空停飛該機，接著全球各地陸續停飛787客機。 2013年1月19號，波音公司在事故後發表將暫停交付787客機，直到問題解決為止，但仍會持續生產。在調查後，各項證據直指787客機所使用的鋰電池系統為首要原因，波音公司對此問題進行一連串的改良、測試後，2013年4月26日，美國聯邦航空總署正式解除787客機的停飛命令。
但在復飛後，787客機的系統仍存有問題，後續造成多起故障、起火事故，讓多間航空公司都蒙受巨額損失，波音公司至今仍無法確認導致這些問題的根本原因。 波音公司的主要對手，歐盟飛機製造商空中巴士高層，銷售總監約翰·萊希在交付第1000架A330客機的慶祝儀式上首度針對787客機造成波音公司的困境發表評論：「這款飛機（787客機）很顯然地並不可靠，也不具備成熟的系統。」他說：「他們（波音公司）推出的是一個不成熟的構造。雖然它最終會完善，但將會付出龐大的時間與資金，還會造成大量的航班被迫取消。也許要重新設計飛機上許多系統。」
資料來源：787-8 fact sheet， 787-9 fact sheet，787-10 fact sheet，波音787機場規劃報告