f-100b 最初是被作为 f-100a 的后继型号而研制的。通过最大限度地利用 j57 涡轮喷气发动机的推力，它的速度将快于 f-100a 昼间战斗机。

f-100b 项目始于 1953 年，这一年，北美航空工业公司（north american aviation，naa）在 f-100a 的基础上进行改进，设计出了 na-212。1952 年 3 月 4 日，北美公司管理层要求其设计队伍对 f-100b 的工程技术指标进行评估。f-100b 将保留 f-100a 的后掠翼布局，但机翼的截面变薄，由原来 f-100a 的相对厚度（厚度/弦长）7% 减小到 5%。飞机将采用经过改进的 j57 发动机，安装可变截面进气道和收敛-发散式尾喷管。新型发动机的最大推力可以达到 16,000 磅。由于安装了双轮起落架，飞机可以从缺少准备的野战机场起飞执行任务。机身按面积率设计，长细比有所增加。机载燃油由机翼内部油箱携带，没有外挂点可供挂载外部副油箱。f-100b 的尺寸和重量预计与 f-100a 相当，但由于增强了动力，改善了气动外形，最大速度预计可以达到 1.80 马赫。飞机计划于 1955 年投产。

与此同时，北美公司开始研究将“超佩刀”改进为全天候截击机的可行性。这个项目被称为 f-100i（i代表“截击机”interceptor）或者 f-100bi（这两个编号都不是美国空军的正式编号）。这种飞机的总体布局与 f-100b 相似，但重新设计了座舱，并且安装有机头雷达罩。为了安装雷达罩，对前机身进行了重新设计，采用了安装了机头下方的可变截面进气道。增加了挂载副油箱的翼下挂架。机翼前缘可以加热，以防止结冰。飞机将只配备火箭武器。f-100bi 与 f-100a 的关系有点类似于 f-86d 和 f-86a。1953 年 10 月 20 日，公司将这个项目编号为 na-211，开始进行风洞实验，同时还制造了一个详细的座舱全比例模型，并开始制造整机的全比例模型。

f-100b 全尺寸模型，进气口的外形竟与 mig-21 的 e-8 研究机十分类似

1953 年 11 月，北美公司又开始考虑将 na-212 改造成一种战斗轰炸机。在翼下增加了六个外挂架，机翼结构、操纵系统和座舱也都做了相应的修改。飞机具有空中加油能力。风挡和座舱盖经过重新设计，改善了飞行员的视野。安装了可收放的尾撬。飞行控制系统进行了改进，增加了俯仰和偏航阻尼器。

f-100b 和 f-100bi 都未能引起空军方面的多大兴趣。结果，1954 年 1 月 15 日，根据北美公司总裁李•阿特伍德（lee atwood）的要求，该项目做了大幅度的裁减：批生产计划被放弃，项目的规模减小，只作为一项综合性工程研究继续进行。

4 月 16 日，北美决定在 f-100b 上也基本采用 f-100bi 截击机的总体布局。然而，同月晚些时候，北美公司得知空军对 na-212 的战斗轰炸机方案表现出了兴趣，因此在 5 月 16 日下令终止 f-100b 项目的所有工作，将精力集中到战斗轰炸改型上来。不过，截击型的机头雷达罩和下颚进气布局都得到了保留。与此同时，北美公司的工程师们发现，利用内翼段吹气式襟翼来进行附面层控制，可以提高飞机的低速操纵品质，并使着陆速度降低约 30 英里/小时，于是在设计的早期阶段，这项技术就得到了应用。——在设计 f-100a 时，没有采用任何襟翼。为把 f-100b 改造成一架战斗轰炸机，还需要做其它一些改动，包括：载荷系数由 7.33 增加到 8.67；安装机动飞行自动驾驶仪；安装 an/apw-11a 雷达信标、低空轰炸系统（low-altitude bombing system，labs），an/alf-2 箔条发射器，an/aps-54 雷达告警系统，标航线盘和座舱计算机。此外，还设计了更大、更重的机轮和制动装置；挂架则具备了为外挂物进行电子点火的能力。

1954 年 6 月 11 日，美国空军签订了购买 35 架 f-100b 战斗轰炸机的合同。