Когда оказалось, что принятый на вооружение в 1953-1954 гг. самолет F-100 не удовлетворяет новым требованиям ВВС США по скорости и грузоподъемности, фирма предприняла попытку его модификации. В результате была разработана модификация F-100B, которая существенно отличалась от своего прототипа как внешним видом, так и используемой силовой установкой.

Позднее эта модификация получила обозначение YF-107A. Первоначальный заказ на создание девяти опытных образцов позднее был ограничен тремя самолетами, первый из которых был испытан 10 сентября, а последний 10 декабря 1956 г. В ноябре 1956 г. на первом опытном образце была достигнута скорость М = 2. Тем не менее в следующем году было принято решение запустить в серийное производство самолет YF-105 фирмы Рипаблик, что означало отказ от программы F-107. Два опытных образца были переданы исследовательскому центру NACA, а третий музею в Дейтоне.

Истребитель-бомбардировщик YF-107A представляет собой моноплан классической схемы со среднерасположенным крылом, угол стреловидности которого по передней кромке составляет 48, а относительная толщина профиля равна 5,5. Крыло оснащено расположенными вдоль всего размаха предкрылками и закрылками. Последние находятся в околофюзеляжных частях крыла (как и у самолетов F-100D/F). Управление осуществляется с помощью трехсекционных интерцепторов и полностью управляемого хвостового оперения. Размещение воздухозаборника над фюзеляжем позволило выдвинуть кабину пилота вперед, а также несколько отклонить вниз заостренную носовую часть фюзеляжа, что обеспечило отличную видимость спереди и по сторонам, особенно при полетах с большими углами атаки. Трехстоечное шасси (главные стойки с одинарными колесами, передняя со спаренными) убирается в фюзеляж.

Надфюзеляжный плоский регулируемый воздухозаборник имеет клиновидное центральное тело и два параллельных канала, которые в центральной части фюзеляжа сходятся в один канал круглого сечения. Топливные баки расположены в фюзеляже. Дополнительный бак (закрепляемый на подфюзеляжных замках) весьма характерной плосковыпуклой формы частично вписывается в геометрический контур фюзеляжа.

Самолет оснащен электронным оборудованием, позволяющим автоматически наводить его на воздушную цель по сигналам наземных служб ПВО.

Модификация	YF-107A
Размах крыла, м	11.15
Длина, м	18.45
Высота, м	5.89
Площадь крыла, м2	35.00
Масса, кг
пустого самоелта	10295
максимальная взлетная	18840
Двигатель	1 ТРДДФ Pratt & Whitney J75-P-9
Тяга, кгс
максимальная	1 х 7500
на форсаже	1 х 11113
Максимальная скорость, км/ч	2336
Крейсерская скорость, км/ч	965 (М=2.2)
Практическая дальность, км	3885
Скороподъемность, м/мин	12180
Практический потолок, м	16220
Экипаж, чел	1
Вооружение:	четыре пушки калибра 20 мм, установленных парами по бокам передней части фюзеляжа, и подкрыльных замков общей грузоподъемностью 4500 кг : 180х 70-мм НУР и 1810 кг бомб.