早在1945年11月23日，也就是二戰剛剛結束不久，美國空軍就前瞻性地提出了新一代戰略轟炸機的具體效能要求：作戰半徑需達到5000英裡（約8050公裡），在英尺高空的航速不低於300英裡小時，載彈量需滿足磅的標準；駕駛艙乘員定為5人，同時預留擴充至6人的空間。
這款被定位為第二代洲際轟炸機的機型，目標直指接替當時尚未進行處女航的b-36——如此具有前瞻性的規劃，與費爾多的遠見卓識密不可分。
這款新機型的設計思想，與b-36截然不同。b-36憑藉超遠的作戰半徑，超越了所有護航戰鬥機的航程，再以密集的遙控炮塔構建360度球麵火網進行自衛；而新機型則劍走偏鋒，主打依靠自身卓越的飛行效能擺脫敵方攔截，通過儘可能減少自衛武器和操作人員，將效能指標最大化提升。
1946年2月13日，美國空軍正式啟動新一代戰略轟炸機的研發招標。波音、馬丁、康維爾三家航空工業巨頭迅速響應，各自提交了設計方案與成本報價。其中，波音公司的del
462方案初看與b-29相似，但體積大幅放大：采用平直上單翼氣動佈局，翼展221英尺，機翼麵積3250平方英尺，圓截麵直筒形機身長161英尺2英寸，空重達磅；四個主起落架獨立收藏於機腹內側的發動機艙內，是常規前三點起落架佈局的創新變形。
動力係統的選擇曾一度陷入糾結——當時渦輪噴氣發動機油耗極高，難以滿足軍方對續航的嚴苛要求，設計者最終暫時放棄了噴氣動力。儘管del
462存在航程偏短、結構未經過充分測試等問題，但憑藉整體設計的前瞻性，美**方仍於1946年6月5日宣佈波音中標，並在當月中旬為其賦予xb-52的試驗型編號。
隨著航空技術的飛速發展，渦輪噴氣發動機的效能實現巨大突破，xb-52迎來了關鍵的“換芯”升級。xb-52與後續的yb-52原型機，均搭載8台普惠yj57-p-3軸流渦輪噴氣發動機，單台推力達38.7千牛（約3950公斤8700磅）。
這8台引擎分4組安裝在翼下發動機短艙內，短艙通過懸臂吊掛於機翼下方，突出於機翼前緣。內外兩組短艙距離機身中心線分彆為10.4米和18.29米，發動機的前伸佈局不僅為機翼剖麵重心前移提供了防顫振配重，提升了顫振臨界速度，還為後緣增升裝置的設置創造了便利；同時，發動機重力可使機翼飛行載荷降低10%-15%，吊掛懸臂兼具翼刀功能，能有效推遲失速並增強橫向穩定性。
經過反覆優化，最終定型的b-52戰略轟炸機效能參數堪稱驚豔：
乘員5人，機身長度48.5米，翼展56.4米，高度12.4米，機翼麵積370平方米；空重公斤，最大起飛重量達公斤；動力係統升級為8台普惠tf33-p-3103型渦扇發動機，單台推力76千牛（約磅），載油量高達升。
參考效能方麵，最大飛行速度1000公裡小時（0.81馬赫），實用升限米，遠超蘇聯圖-16的米；航程更是達到公裡，作戰半徑7210公裡，是圖-16最大航程的兩倍多；爬升率31.85米秒，翼載荷595公斤平方米，推重比0.28；各項核心指標均實現對蘇聯同類型號的全麵壓製。
當研發團隊的總工程師將最終效能報告呈現在費爾多麵前時，這位空軍總司令難掩滿意之情。他親自前往試飛場，全程觀看了b-52的首次公開試飛——巨大的機身在8台發動機的轟鳴聲中平穩升空，姿態矯健，在空中完成一係列高難度動作後，精準降落在跑道上，整個過程完美無瑕。試飛結束後，費爾多當場拍板，將xb-52正式定名為b-52戰略轟炸機，並下達了首批采購100架的指令。
與以往軍事裝備研發的保密原則不同，美國此次對b-52的研發進展和效能參數冇有任何隱瞞，甚至主動通過媒體對外公開。費爾多的意圖十分明確：就是要讓蘇聯人清晰地看到美國在航空領域的絕對優勢，以此形成戰略威懾。他內心深處更期待蘇聯因此陷入焦慮，進而追加更多科研經費投入到航空競賽中——對經濟結構本就失衡的蘇聯而言，這種不計成本的投入，隻會讓其國內經濟壓力愈發沉重。
杜魯門總統在得知b-52的卓越效能及量產計劃後，特意召見了馬歇爾將軍，哭笑不得地說道：“我們是不是被費爾多那小子給騙了？原來他早就胸有成竹，一切都在他的計劃當中。”馬歇爾聞言，隻是會心一笑，並未多言——作為與費爾多共事多年的老搭檔，他比杜魯門更瞭解這位年輕將領的行事風格；看似急切地爭取撥款，實則早已為空軍的發展鋪好了後路。
隨著b-52戰略轟炸機進入量產階段，美國在美蘇空中競賽中徹底占據了主動權。而遠在莫斯科的斯大林，在得知b-52的效能數據後，臉色陰沉如水——他知道，這場冇有硝煙的競賽，美國已經搶先一步；蘇聯想要追趕，付出的代價將遠比想象中更加巨大。