Когда оказалось, что принятый на вооружение в 1954 году истребитель F-100 не удовлетворяет новым требованиям ВВС США по скорости и грузоподъемности, фирма предприняла попытку его модификации. В результате был разработан самолет F-100B, который существенно отличался от своего прототипа как внешним видом, так и используемой силовой установкой. Позднее самолет получил собственное обозначение F-107 Super Sabre.

Первый полет опытного самолета YF-107A состоялся в сентябре 1956 года. Он представлял собой моноплан классической схемы со среднерасположенным крылом стреловидностью 48°. Крыло оснащено расположенными вдоль всего размаха предкрылками и закрылками. Управление осуществляется с помощью трехсекционных интерцепторов и цельноповоротного 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.

Надфюзеляжный плоский регулируемый воздухозаборник имеет клиновидное центральное тело и два параллельных канала, которые в центральной части фюзеляжа сходятся в один канал круглого сечения. На самолете установлен один турбореактивный двигатель Pratt & Whitney J75-P-9 тягой 11113кг. Самолет оснащен электронным оборудованием, позволяющим автоматически наводить его на воздушную цель по сигналам наземных служб ПВО.

Всего было построено три прототипа самолета. В ноябре 1956 года на испытаниях была достигнута скорость M=2. Но в следующем году было принято решение о запуске в серийное производство истребителя Republic F-105 и программа разработки самолета F-107 была свернута.