在40年代末，美蘇都開展了超音速轟炸機的研製計劃，當時的B-52轟炸機已經落伍。在這樣的背景下，XB-70轟炸機就誕生了，它又被稱為"女武神"，由美國空軍戰略司令部授權北美航空洛杉磯分部所設計製造，計劃用來取代B-52轟炸機，以超音速、超高空飛行的方式突破敵對國家的防空網，隨著地對空飛彈的技術逐漸提升，對XB-70的潛在威脅大增，再加上該計劃昂貴的開發費用在經濟效益上比不過作用類似的洲際彈道導彈，最後計劃取消。
XB-70女武神轟炸機
設計特點XB-70的外形十分奇特，採用了鴨式、大三角翼、無平尾、的佈局，其前緣向下傾斜，翼尖與主翼採用鉸鏈方式接合，在高速飛行時翼尖可垂下 25 度至 65 度。這種設計使得其在超音速飛行時，可以抵消上角效應，製造壓縮升力破壞翼面後部所產生的升力，避免升力中心過度向後移動，使飛機趨於穩定。而且XB-70的進氣道位於三角翼之下，可以使激波形成向上的氣流，從而提供免費的升力。XB-70採用雙垂尾，方向舵為全動設計，整個垂尾幾乎都是可動的。其擋風玻璃可以改變角度，在飛行時升起減小阻力。
XB-70女武神轟炸機
在高速飛行時會產生很高的溫度，機身蒙皮與大氣摩擦產生的溫度可達400多度，因此不能使用傳統的鋁合金。XB-70採用的是在兩層不鏽鋼之間夾一層蜂窩狀結構材料，作為機身的主要結構，該結構是用黃銅將薄鋼皮焊接在六角形蜂巢鋼結構物上製成的，其強度與實心鋼差不多，同時也是良好的熱絕緣體，能使高熱保持在表皮而不致損及內部。
XB-70的六具發動機
動力系統XB-70裝備6臺通用公司的YJ93-GE-3渦噴發動機，在開加力時單臺發動機推力可達136.8千牛，而且其加力燃燒室可以連續長時間工作。其採用兩個大型的方箱進氣口，可供一般人直腰走進，每一進氣道提供三具發動機所需空氣，六具發動機並排安裝在尾部及飛機中心線兩側。六具發動機使其最大飛行重量達249476千克，按設計要求可攜帶22.5噸常規武器或核武器。
XB-70的進氣口
試飛1964年9月21日，XB-70進行首次試飛，但其一直有蜂巢結構太脆弱、液壓系統漏油、燃料洩漏等毛病。在1965年5月7日所進行的試飛中，其兩側進氣導管前緣的分隔板在高速狀態下破裂，碎片飛進發動機裡一次損毀了六具噴射發動機。1965年10月14日，一號機成功地加速到3馬赫的高速，但卻也因高速飛行時承受的過大應力損毀機翼的蜂巢結構，左翼前端約600公分長度的結構被撕裂消失，基礎上的結構缺陷讓有關當局限制一號機的飛行速度在2.5馬赫以下，也侷限了一號機的實際測試功能。
正在起飛的XB-70
XB-70女武神轟炸機
XB-70的二號試驗機在機翼結構上進行了徹底的改良，解決了一號機上的毛病。二號機在1965年7月17日首飛，並且在1966年5月19日的一次飛行中加速到3.06馬赫，且持續飛行了32分鐘，成功達到設計目標。可惜的是在1966年6月8日，二號機與隨行的一架隸屬NASA的F-104N戰鬥機發生了空中相撞墜毀。
試飛中的XB-70
美國空軍博物館中的XB-70
XB-70雖然胎死腹中，但它的飛行使美國航空界獲得許多重要的資料，間接協助了日後的超音速客機之實現。1969年，在完成了最後一次試驗飛行之後，XB-70被送進俄亥俄州的懷特-帕特森空軍基地博物館。