В США изучение и в перспективе создание сверхзвукового бомбардировщика началось в 1949 г. Но еще раньше, в 1946 г., начались работы по программе «Обобщенные исследования бомбардировщиков» (GEBO Т). В этой программе рассматривались тенденции развития конструкции, число и тип двигателей, а также летно-технические данные. Основной контракт был заключен с фирмой «Конвэр», которая, наряду с фирмой «Боинг», занималась проектированием бомбардировщиков. Фирма провела обширные исследования: было изучено около 10 тыс. различных конфигураций будущих бомбардировщиков. К марту 1949 г. фирма выпустила шесть отчетов, касающихся самолетов с различными двигателями (ТВД и ТРД), с различной стреловидностью крыла, нагрузкой и весом. Затем вышла дополнительная программа GEBO II на продолжение работ по бомбардировщику с дозвуковой скоростью. Однако в апреле 1950 г. программа GEBO II была официально переориентирована на изучение сверхзвуковых самолетов.
Многие авиационные фирмы США рассматривали собственную концепцию сверхзвукового бомбардировщика и предлагали ВВС свои проекты. В начале 1951 г. ВВС организовали предварительный конкурс проектов. Принявшие в нем участие фирмы «Дуглас» с двухдвигательным МХ-2091 и «Мартин» с двухдвигательным МХ-2092 оказались явными аутсайдерами. Реальными кандидатами на дальнейшие работы стали фирмы «Конвэр» и «Боинг». Первая предлагала вариант MX-1626 с двумя двигателями в гондолах на треугольном крыле, вторая — с вариантом MX-1712 с четырьмя двигателями в гондолах под стреловидным крылом. В феврале 1952 г. был организован окончательный конкурс между этими фирмами, с новыми уточненными требованиями ВВС. В октябре 1952 г. фирме «Конвэр» с ее проектом МХ-1964 (с максимальной скоростью М = 2,1) было отдано предпочтение. Военные одобрили общий подход фирмы, но не конкретный проект. Контракт на работы по сверхзвуковому бомбардировщику — обозначение В-58, фирма получила в феврале 1953 г.
В августе 1954 г., после многочисленных изменений внешней конфигурации и бортовых систем, началось рабочее проектирование опытного самолета. От предлагаемого ранее проекта составного комплекса на базе бомбардировщика В-36 до автономного бомбардировщика В-58, отличающегося отсутствием внутрифюзеляжною бомбового отсека, прошло немало времени. Контейнер, имеющий фирму тела вращения и подвеску в нем боевой нагрузки и дополнительного топлива, подвешивался на пилоне.
Расположение двигателей на самолете оказалось наиболее трудоемкой проблемой. Первоначально рассматривались варианты установки двигателей в спаренных гондолах на двух пилонах под крылом. Сказывалось влияние уже летавших бомбардировщиков В-47 и В-52 фирмы «Боинг». Преимущество спаренных гондол — это снижение массы конструкции и улучшение доступа к двигателям. Но испытания летающих моделей самолета показали, что лобовое сопротивление такой схемы превышает расчетные. Наилучшей подвеской всех двигателей оказалось размещение каждою из них в отдельных подкрыльевых гондолах.
В августе 1956 г. первый опытный образен, получивший официальное обозначение YB-58, был закончен постройкой. 11 ноября 1956 г. самолет, пилотируемый летчиком-испытателем П. Эриксоном, совершил первый полет. 30 декабря 1956 г. на этом самолете была превышена скорость звука, а 29 июня 1957 г. достигнута скорость М - 2,03. Во время летных испытаний было восемь катастроф, одна из которых произошла на Парижском авиационном салоне в 1961 г. Первоначально намечалось построить 290 машин, но затем заказ был сокращен до 116 бомбардировщиков. В сентябре 1959 г. совершил первый полет первый серийный самолет В-58. Всего до 1962 г. построили 116 машин. В производстве этого самолета очень высоким было участие различных промышленных фирм, в 44 штатах США насчитывалось 4926 фирм! На разработку самолета было затрачено 9 340000 чел-ч.
Самолет В-58 установил 19 официально зарегистрированных авиационных рекордов скорости и высоты полета. К наиболее выдающимся достижениям относится рекорд скорости по замкнутому маршруту протяженностью 1073 км — 2095,48 км/ч, рекорд высоты полета с грузом 5000 кг — 26 018 м. 23 марта I960 г. самолет совершил самый дальний и самый длительный полет — 17 700 км, 18 ч 10 мин с несколькими дозаправками в воздухе. В-58 был первым американским сверхзвуковым бомбардировщиком.
Бомбардировщик В-58 представляет собой построенный по схеме «бесхвостка» среднеплан с треугольным крылом. Крыло имеет коническую крутку в пределах первых 15% длины хорды, уменьшающую лобовое сопротивление, стреловидность составляет 60° по передней кромке. Фюзеляж спроектирован в соответствии с правилом площадей. В результате этого его форма в области крыла приобретает характерное сужение, причем минимальный диаметр в этой области составляет около 1.5 м. В носовой части фюзеляжа располагаются последовательно индивидуальные кабины трех членов экипажа. Передний обзор из кабины при посадке очень ограничен и вызывал нарекание у летчиков. Рабочее пространство в кабинах экипажа было ограниченным, каждый член экипажа имел свой четкий круг обязанностей и на отдых в полете рассчитывать практически не мог. При аварийной обстановке летчики пользовались аварийными капсулами. Спасательная капсула герметизирована, снабжена двумя ракетными двигателями, амортизаторами, кислородной системой и двумя надувными баллонами (для посадки на воду). В нижней хвостовой части фюзеляжа в обтекателе размещен тормозной парашют.
Характерной чертой самолета является его высокое шасси, обеспечивающее взлет и посадку при больших углах атаки. Необходимость применения удлиненных стоек шасси была обусловлена расположением двигателей под крылом и контейнера с вооружением под фюзеляжем. Небольшая строительная высота крыла обусловила применение восьмиколесных тележек основных стоек шасси, которые убираются вперед при одновременном изменении положения тележек относительно стойки на 90°.