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en 1949, les renseignements de la cia ont montré que le nombre de nouveaux bombardiers soviétiques à longue portée augmentait fortement, représentant une menace croissante pour les états-unis. bien sûr, il s'agissait en fait d'un canular des services de renseignement de l'union soviétique. l'union soviétique ne disposait pas en réalité d'un grand nombre de bombardiers à longue portée. à cette époque, l'union soviétique utilisait encore un grand nombre de bombardiers à hélice tu-4, qui étaient des imitations du b-29 américain. (les ours polaires ont réussi à tromper le système de renseignement de l'oncle sam à plusieurs reprises dans l'histoire, et celui-ci en fait partie.) à cette époque, l'us air force équipait des avions intercepteurs tels que le f-86d "saber", le f-89 "scorpion", f- tous les 94 "sparks" sont des avions subsoniques. les performances à haute altitude et à grande vitesse de ces avions ne permettent plus d'assumer la mission d'interception des nouveaux bombardiers soviétiques. afin de combattre ce qu'on appelle la « menace des bombardiers soviétiques à longue portée », l'armée de l'air américaine a proposé cette année-là de développer un nouvel avion intercepteur à haute altitude et à grande vitesse. il s'agissait du projet « interceptor 1954 ». la raison pour laquelle il a été appelé « 1954 » était que les américains s'attendaient à ce que ce nouveau type d'avion intercepteur soit développé. l'intercepteur est entré en service en 1954.

après la fin de la seconde guerre mondiale, la conception et la structure des avions militaires, en particulier des avions de combat, sont devenues de plus en plus complexes. leurs structures de fuselage, leurs moteurs, leurs systèmes avioniques et leurs systèmes d'armes ne peuvent plus être considérés comme un système unique doté d'une conception indépendante. les relations entre les systèmes doivent être prises en considération dans le cadre d'un travail collaboratif. à cette époque, l'us air force a proposé le concept de conception du système d'arme. ce concept a intégré tous les sous-systèmes de l'avion entier lors de la phase de conception. le projet "interceptor 1954" a également appliqué ce nouveau concept. les sous-systèmes comprennent le système radar de conduite de tir tous temps et le système de conduite de tir des missiles air-air. ces deux systèmes doivent être intégrés dans un corps d'avion adapté au vol supersonique.

en mars 1950, le projet « interceptor 1954 » reçut le nom de code xf-103. en octobre de la même année, la société hughes obtint le contrat pour le système avionique. le plan de conception de la cellule fut soumis à l'appel d'offres de l'us air force en juin. de cette année-là, en janvier de l'année suivante, un total de 6 sociétés ont proposé neuf modèles différents, dont la seule republic aircraft company, qui a proposé trois plans différents. en juillet 1951, l'us air force annonça que convair aircraft company, lockheed aircraft company et republic corporation avaient obtenu les premiers contrats de développement. les trois sociétés présenteront leurs modèles et les militaires évalueront le gagnant. cependant, l'us air force a estimé plus tard qu'il serait trop coûteux de faire travailler trois compagnies en même temps, et lockheed a donc été éliminé de cette étape.

la proposition de conception de republic fait référence au modèle de chasseur de défense à haute altitude tous temps proposé en 1948. le nouvel avion devrait atteindre une vitesse de vol de mach 4 (4 160 km/h) à une altitude de 24 240 mètres (80 000 pieds). la vitesse de vol étant très élevée, l'ensemble du fuselage sera constitué d'un alliage de titane comme matériau principal pour résister aux températures élevées générées lors d'un vol à grande vitesse. afin d'atteindre la vitesse hypersonique de mach 4, la conception de son système moteur est également unique. il adopte un principe de cycle variable similaire au moteur j58 du dernier sr-71, c'est-à-dire que lorsque la vitesse est inférieure à mach 2, le moteur est activé. le mode de fonctionnement ordinaire du turboréacteur est utilisé. lorsque la vitesse dépasse mach 2, le système de conduits entourant la tuyère du moteur est ouvert, permettant au flux d'air à grande vitesse de contourner le canal principal du turboréacteur et de s'enflammer et de brûler directement dans la chambre de combustion derrière. c'est-à-dire qu'il fonctionne comme un statoréacteur.

afin de répondre à cette exigence, republic a sélectionné le moteur xj67 existant pour une conception améliorée - ce moteur est une version d'exportation du turboréacteur "olympus" de la british bristol engine company, produit sous licence. le xj67 amélioré s'appelle xj67-w-1, et sa postcombustion est spécialement conçue : elle est utilisée comme postcombustion ordinaire lorsque la vitesse est inférieure à mach 2, et elle est utilisée comme chambre de combustion de statoréacteur tandem lors de vols à des vitesses hypersoniques. par conséquent, il est également considéré comme un statoréacteur. c'est l'origine de la rumeur selon laquelle le xf-103 serait un avion "bimoteur", mais en réalité le statoréacteur n'est qu'un composant du xj67-w-1.

la poussée maximale du xj67-w-1 est de 6 800 kilogrammes et la poussée après combustion est de 9 980 kilogrammes. cette performance était assez avancée à l'époque. plus tard, le j58 du sr-71 a utilisé la même conception et a connu du succès. mais à cette époque, la difficulté technique du développement d’un tel moteur à cycle variable dépassait de loin le niveau de l’industrie automobile américaine, et le développement a finalement échoué. le xf-103 a finalement utilisé un turboréacteur j65 ordinaire, ce qui limitait considérablement ses performances à haute altitude et à grande vitesse. puisque la vitesse dépassait mach 2,5, la turbine était considérablement affectée par le flux d'air et par la méthode traditionnelle de contrôle de la turbine du moteur. la vitesse avec l'accélérateur était inefficace. malheureusement, le moteur avait tendance à devenir incontrôlable et à surrégime, de sorte que la vitesse de pointe du xf-103 était limitée à mach 3. plusieurs années plus tard, le mig-25, qui utilisait également des turboréacteurs ordinaires, a également rencontré le même problème. l'échec du développement de moteurs avancés a éliminé l'avantage de vitesse du xf-103, ce qui est devenu l'une des principales raisons de son abandon.

afin de réduire la traînée et d'éviter toute interférence avec le flux d'air, la conception du fuselage du xf-103 est très lisse, avec presque aucune saillie visible, y compris la verrière traditionnelle, qui a été remplacée par des fenêtres latérales, laissant l'avion presque sans vision vers l'avant et le le pilote doit utiliser un périscope pour observer. à l'avant, une cabine d'évacuation par éjection intégrée est également utilisée, et la cabine d'évacuation s'éjecte toujours vers le bas. l'aile principale est une aile triangulaire courte, la queue horizontale est également une forme triangulaire courte et il y a un stabilisateur vertical sous le ventre qui peut être plié lors de l'atterrissage.

le xf-103 peut transporter 6 missiles air-air aim-4 "falcon" et 36 roquettes non guidées dans les baies d'armes des deux côtés du fuselage. les missiles air-air sont guidés par un radar monté sur le nez.

republic company a achevé le modèle grandeur nature du xf-103 en mars 1953 et l'a soumis à l'us air force pour examen. en juin 1954, l'armée a attribué à republic company un contrat pour produire trois prototypes. la société republic était très pauvre en alliages de titane. des difficultés majeures ont été rencontrées dans la technologie de traitement. en raison des risques techniques considérables, le plan prévu de mise en service du xf-103 en 1954 n'était plus réalisable. plus tard, des dépassements de budget se sont produits, ce qui a réduit le plan de production de prototypes à un seul. en outre, le moteur xj67-w-1 a également connu une série de retards et a finalement été annulé. finalement, en août 1957, l'us air force a complètement annulé le plan de développement du xf-103.

convair, qui est en même temps en concurrence avec republic, a utilisé le chasseur défaillant xf-92a comme modèle pour l'agrandir, et a finalement généré une nouvelle conception d'intercepteur f-102. le risque technique de cet intercepteur est bien inférieur à celui du xf. -103. l'us air force estime que le f-102 était assez fiable et que sa conception a été rapidement revue et mise en production pour des vols d'essai.

avec le recul, le xf-103 a laissé derrière lui plus de leçons que d’expérience. parce que republic company était trop audacieuse et innovante dans sa conception et était sérieusement déconnectée de la réalité, le xf-103 n'a pas réussi à atteindre les performances escomptées. alors que le chasseur supersonique pratique de première génération (f-100) n'est pas encore entré en service, republic corporation s'empresse de développer un avion hypersonique avec une vitesse de vol maximale de mach 4. cette étape est en effet trop grande. les moteurs à cycle variable et le traitement structurel en alliage de titane ont dépassé le niveau que l'industrie aéronautique américaine pouvait atteindre au début des années 1950, de sorte que l'échec du xf-103 était voué à l'échec au début de son développement.