标准的武器配置是机鼻一挺 7.62 毫米机枪，带弹 500 发；腰部两挺 12.7 毫米机枪，每挺带弹 300 发；机身内还有两挺 12.7
毫米机枪备用，每挺带弹 400 发；机背炮塔内置两挺 12.7 毫米机枪，每挺带弹 400 发；腹部球形炮塔内置两挺 12.7 毫米机枪，每挺带弹 500
发；尾部两挺 12.7 毫米，每挺带弹 565 发。
早期的 B-17F 最大载弹量 4,355 公斤，但是此时的航程很短，在典型任务中需要挂载
1,814-2,268 千克炸弹飞行 2,253 公里，如果需要超过这个距离，载弹量还要迅速下降。
在飞机飞往前线前，还需要在改装中心进行许多修正，这些改装主要是根据在欧洲的作战经验制定的，大多和装甲、武器、邮箱容量有关。
从 B-17-F-30-BO 开始，为无线电员配备了一挺机枪，他可以从顶部透明舱门内的球形机枪座进行射击。从 B-17F-30-BO、B-17F-20-DL 和
B-17F-20-VE 开始，主起落架内侧的机翼下方安装外部炸弹挂架，可外挂 1,814 千克（4,000 磅）炸弹，使最大载弹量增加到 7,983
千克。在某些极端情况下，B-17F 的内部弹舱挂载 8 枚 726 千克（1,600 磅）炸弹，机翼挂架挂载两枚 1,814 千克炸弹，总载弹量达到了
9,436 千克，但是在这种情况下，B-17F 的航程很短并严重限制了机动能力。由于上述缺点，B-17F
很少外挂炸弹，虽然后来的所有型号都保留了挂架的控制机构和接点，但出厂新机也不装挂架了。在后期型 B-17F
中，驾驶舱风挡前方还安装了称为“星象罗盘”（Astro Compass）气泡观察窗。
