Главный конструктор фирмы Рипаблик Александр Картвели считал, что добиться решительного улучшения летнотактических характеристик самолета можно только за счет широкого использования бортовой электроники. Картвели желал чтобы его новое детище сочетало в себе качества лучшего в мире истребителя воздушного боя и всепогодного ударного самолета. Основания для такого замаха у босса фирменного КБ имелись: перу, точнее карандашу, Александра Картвели принадлежали такие этапные для мировой авиации самолеты как Р-47 «Тандерболт» и F-84 «Тандерджет». Оба эти самолета нашли применение и как истребители, и как штурмовики. Желание Картвели придать истребителю функции бомбардировщика отлично коррелировало с увлечением командования ВВС США небольшими скоростными реактивными бомбардировщиками, способными нести тактическое ядерное оружие.
Грядущий самолет должен был стать первым истребителем-бомбардировщиком, принятым на вооружение ВВС США после окончания войны в Корее. Военные потребовали в конструкции самолета учесть уроки Кореи:
— наличие внутреннего бомбоотсека;
— способность нести разнообразную боевую нагрузку в бомбоотсеке и на внешних узлах подвески;
— самолет должен быть стабильной платформой при сбросе боевой нагрузки или стрельбе из пушки;
— двигатель должен иметь форсажную камеру для обеспечения взлета с максимальной полезной нагрузкой с обычных аэродромов.
Габариты ядерного боеприпаса определили если не облик самолета, то его размеры. Проще говоря, машина проектировалась вокруг бомбоотсека, несколько меньшего, чем бомбоотсек самолета В-47, но способного вместить «изделие» того же типа, что подвешивалось на В- 47. Забегая вперед, стоит отметить, что бомбоотсек стал своего рода курьезом. Ни разу в боевой обстановке он не использовался по прямому назначению, однако он очень даже пригодился — вместо «изделия» в бомбоотсек вешали топливный бак. Облик воздухозаборников в корнях плоскостей крыла, само стреловидное крыло, носовая часть фюзеляжа, хвостовое оперения навеяно конструкцией самолета RF-84F «Тандерфлеш». В качестве силовой установки был выбран один двигатель Пратт энд Уитни J-75, но из-за неготовности еще сырого мотора, пришлось делать расчет прототипа самолета, исходя из установки на него менее мощного ТРД Аллисон J-71. Максимальная перегрузка самолета была ограничена величиной 8,67G при нормальной полетной массе.