B-1B装有先进的地形跟踪雷达，可持续判断前方2.5公里范围内的地形，然后由自动驾驶仪控制飞机与地面保持一定高度。因此，即使地形比较复杂，B-1B仍可以在离地60米的超低空实现高速飞行和作战攻击，当三个投弹仓同时打开时，能在2秒内迅速将全部弹药倾泻完毕，然后高速逃离。由于采购洲际导弹好还是继续采购轰炸机好的问题在美国长期争论不休，故使B-1的研制周期长达20年。
B-1的气动布局十分先进，它采用“翼身融合体”构造，使大边条后掠低单翼与细长的机身作为一个整体来设计与制造，无以往飞机那样明显的分界线，这样可以减少空气阻力和机身雷达反射横截面积，增加升力及内部容积，可多装燃油增程。B-1还安装了可变后掠机翼，外翼段可在15度到67.5度之间变化，以适应不同速度下的飞行，有利于改善各高度飞行性能及起落性能，并可增加航程。4台F101-GE-102型涡轮风扇发动机分两个短舱装在中央固定翼的下方，机身中段前后有2个武器舱，各长9.53米和4.57米，可挂8枚AGM-86巡航导弹或24枚AGM-69短距攻击导弹或12颗至24颗小核弹或总重34吨的常规炸弹数10枚。另外，机上拥有ALQ-164多模态攻击雷达，飞机可作地形跟踪低空突防飞。一个4座座舱设在机头，无自卫枪炮。
