Успешные полеты опытного самолета N-9M позволили компании Northrop получить заказ на разработку тяжелого дальнего бомбардировщика NS-9A той же схемы "летающее крыло". По сравнению с традиционными самолетами, бомбардировщик такой схемы обладал рядом преимуществ. Он мог перевозить большую бомбовую нагрузку, равномерно распределенную по размаху крыла, с большей скоростью за счет небольшого лобового сопротивления и на большую дальность благодаря высокому аэродинамическому качеству и большому запасу топлива. Кроме того, такой самолет был менее заметен и обладал лучшей меневренностью. Еще до создания опытного образца, в декабре 1942 года ВВС заказали 13 предсерийных экзепляров YB-35 для войсковых испытаний, а летом следующего года последовал заказ на 200 серийных бомбардировщиков B-35 Flying Wing. Поставки самолетов ВВС должны были начаться в июне 1945 года.

Однако уже к началу 1944 года стало ясно, что работа не укладывается в назначенные сроки. Анализ результатов испытаний N-9M показал, что реальные характеристики B-35 окажутся ниже заявленных. А после захвата Марианских островов, с которых до Японии доставали бомбардировщики B-29, необходимость в самолетах класса B-35 и B-36 практически отпала. С этого времени ВВС рассматривала оба проекта как перспективные разработки.

Бомбардировщики B-35 предполагалось оснастить самыми мощными для того времени поршневыми двигателями с воздушным охлаждением и двумя турбокомпрессорами Pratt & Whitney R-4360. Двадцать восемь цилиндров двигателя мощностью 3000л.с. вращали два соосных трехлопастных пропеллера. Винты были вынесены на длинных валах за заднюю кромку крыла, оси винтов располагались под углом 8° к горизонту. Продолговатые обтекатели двигателей и валов выполняли функции вертикальных килей, улучшая устойчивость крыла по курсу.

Для предотвращения срыва потока на концах стреловидного крыла, на передней кромки были установлены профилированные щели, выполнявшие функцию предкрылков. По крену и тангажу самолет управлялся элевонами. Управление машиной по курсу осуществлялось с помощью расположенных на концах крыла раскрывающихся закрылков. Для снижения скорости при посадке применялись посадочные щитки. На B-35 устанавливалось убирающееся трехопорное шасси с носовой опорой. Бомбовая нагрузка равномерно распределялась по крылу и размещалась в восьми бомбоотсеках, которые закрывались не традиционными створками, а жалюзи из тонких стальных полос, которые накручивались на ролики. Этот механизм оказался сложным и ненадежным.

Экипаж бомбардировщика состоял из девяти человек. Все члены экипажа, за исключением хвостового стрелка, могли общаться между собой. Командир сидел под каплевидным фонарем, расположенным несколько левее плоскости симметрии машины. Выпуклый фонарь обеспечивал ему прекрасный круговой обзор. Второй летчик сидел справа, приблизительно на метр ниже командира. Обзор с его места был сильно ограничен, смотреть он мог через прямоугольные стекла только вперед и вверх. Рабочие места стрелков прикрывались отдельными блистерами. В хвостовом конусообразном обтекателе находились небольшая кухня и туалет. Для отдыха экипажа в длительных полетах стояли койки на шесть человек и два дивана. Для входа в кабину использовался единственный люк в нижней части бомбардировщика, к которому вел узкий проход длиной почти 4,5м. Из-за этого покинуть самолет в аварийной ситуации было практически невозможно.

Впервые опытный экземпляр XB-35 поднялся в воздух в июне 1946 года. Полет в целом оказался успешным и гигантское "летающее крыло" вело себя в воздухе вполне предсказуемо. Но в последующих полетах обнаружились проблемы с приводом толкающих винтов. Карданные валы сильно вибрировали, из-за чего ломались редукторы винтов. Нерешенной осталась проблема охлаждения двигателей. Программа испытаний оказалась под угрозой срыва.

Второй прототип вышел на испытания в июне 1947 года, но и его полеты были вскоре прекращены, а схема винтомоторной установки была кардинально изменена. Вместо соосных винтов перешли к одновинтовой схеме с изменяемым шагом, которая имела менее сложный редуктор и отработанную систему управления. Однако от вибрации редукторов полностью избавиться не удалось. Оба опытных самолета провели в воздухе всего 36 часов.

В мае 1948 года поднялся в воздух первый предсерийный YB-35, на котором уже стояло бомбардировочное оборудование. Общий вес бомбовой нагрузки достигал 23165кг, нормальная бомбовая нагрузка составляла 18700кг. При полете на максимальную дальность бомбардировщик брал на борт 4540кг бомб, а в бомбоотсеки подвешивались дополнителные топливные баки. Оборонительное вооружение состояло из 20 крупнокалиберных 12,7-мм пулеметов, установленных в дистанционно управляемых башнях. Четыре двухпулеметные башни располагались на верхней и нижней поверхностях левой и правой консолей крыла. Две четырехпулеметные башни стояли в центроплане, на его верхней и нижней поверхностях. И четыре пулемета, стреляющие назад, находились в конце хвостового конуса.

В конце 1948 года из-за полной бесперспективности работ по поршневым бомбардировщикам все работы по проекту B-35 были прекращены. Девять недостроенных YB-35 переделывались в разведчики RB-35B (RB-49) с шестью турбореактивными двигателями Allison J35, а две машины переделали в реактивные бомбардировщики XB-35B (XB-49). Но в августе 1949 года финансирование уменьшили и программа RB-35B была сокращена до одной машины. Остальные YB-35 достраивать не стали.