将进气道“背”在背上的 YF-107A 原型机
主起落架安装在机身，而不是像 F-100
那样安装在机翼下，向前收入机身轮舱。双轮前起落架向前收入机身。机身尾段下方安装有可收放的尾撬，以防着陆时因飞行员疏忽导致迎角过高而损伤机身。YF-107A
将在机头安装一套北美公司自动控制分部研制的 XMA-12
综合火控系统。该系统可以同时发现多个空中目标，并选择其中一个，计算使用机炮或火箭攻击的追踪曲线。由于其独特的进气道布局，F-107A
的座舱盖只能直接向上开启，而不是通常采用的蛤壳式。 在紧急情况下，飞行员可以直接穿盖弹射逃生，而不必先抛座舱盖。
正在进行火箭滑轨弹射试验的 YF-107 座舱段
1957 年 1 月 1 日，YF-107A 的合同再次被修改，生产量减少到了仅 3 架飞机，外加一个静力试验机体。
第一架 YF-107A（序列号 55-5118）于 1956 年 9 月 10 日在爱德华兹空军基地进行了首次飞行，试飞员是北美公司的鲍勃•巴克尔（Bob
Backer）。它在首次飞行中就超过了音速，但在着陆时，由于阻力伞未能打开，飞机冲出水泥跑道的尽头，掉进了一道沟渠，因而受到了一些轻微的损伤。不过它很快就被修复，三天之后又重返蓝天。55-5118
号机于 1956 年 11 月 3 日进行了首次速度为 2.0 马赫的飞行。