En mai 1934, l'US Army publia une spécification concernant un bombardier multimoteurs capable d'emporter 907 kg de bombes 51 une distance comprise entre 1 640 et 3 540 km (un chiffre très optimiste) à des vitesses situées entre 320 et 400 km/h. Invitée à présenter un projet dans ce sens, la firme Boeing se détermina pour une formule quadrimoteur avant de commencer, en juin de la même année, les études sur son Model 299. Le 28 juillet 1935, celui-ci effectuait son premier vol, et, tout juste trois semaines après, il reliait sans escale Seattle à Wright Field, dans l'Ohio, où débutèrent les évaluations 0fficielles. Les 3 380 km du voyage avaient été parcourus à la vitesse moyenne de 406 km/h, une performance impressionnante qui augurait bien de l'avenir. La joie chez Boeing grandit encore quand les premiers essais se révélèrent concluants. Le 30 octobre, tous les espoirs placés dans l'appareil manquèrent bien de s'évanouir lorsque le prototype s'écrasa au décollage. Mais l'enquête révélant que celui-ci s'était déroulé commandes bloquées, l'USAAC décida, au vu des résultats des tests préliminaires, d'acquérir treize Boeing YB-17 (désignés par la suite YlB-17) plus un appareil pour les essais statiques que les militaires menèrent par la suite. Le prototype (X-13372) accidenté a Wright Field disposait de quatre Pratt & Whitney R-1680-E Hornet de 750 ch (559 kW) et d'une aile basse cantilever comportant une section £1 l'emplanture égale a la moitié de la section du fuselage circulaire. Cette voilure possédait en outre de grands volets de courbure qui réduisaient les vitesses d'atterrissage et de décollage, le train d'atterrissage pourvu d'une roulette de queue s'escamotant électriquement. L'armement se composait de cinq mitrailleuses et la charge offensive maximale s'établissait à 2 177 kg de bombes en soute. Le premier Y1B-17 (36-149), qui quitta le sol le 1er décembre 1936, se différenciait du prototype par ses moteurs Wright GR-1820-39 Cyclone en étoile de 930 ch (694 kW), un aménagement pour neuf membres d'équipage et des modifications de détail. Les douze avions livrés entre janvier et aoùt 1937 furent affectés au 2nd Bombardment Group de l'USAAC basé à LangleyField, en Virginie. Le 13° exemplaire fut expédié à Wright Field pour des expérimentations supplémentaires, mais après qu'un des Y1B-17 eut traversé sans dommages une violente tempête, les responsables décidèrent que l'avion réservé aux essais statiques serait complété et mis en service. Désigné YIB-17A (Model ZFJHF), cet appareil (37-369), qui prit l'air le 29 avril 1938, fut doté de moteurs GR-1820-51 de 1 000 ch (746 kW) pourvus d'un turbocompresseur Moss-General Electric entrainé par les gaz d'échappement. Par la suite, les expérimentations conduites par l'US Army Air Corps prouvèrent nettement la supériorité du moteur compressé sur le moteur atmosphérique, ce groupe devant équiper toutes les versions du B-17 qui furent assemblées par la suite. Le contrat des Y1B-17 fut suivi par un accord portant sur la prise en compte de trente-neuf Boeing B-17B (Model 299E, puis 299M), identiques au prototype Y1B-17A, mais équipés de moteurs compressés. Le premier d'entre eux vola le 27 juin 1939, et le dernier fut livré en mars 1940. En 1939 fut passée une commande de trente-huit Boeing B-17C (Model 299H), dont le premier quitta le sol le 21 juillet 1940. Cet appareil se distinguait par de nouveaux moteurs R-1820-65 de 1 200 ch (895 kW) et un armement passant de cinq à sept mitrailleuses. Le Boeing B-17C fut la première version fournie à la RAF, qui désigna Fortress I les vingt exemplaires qu'elle prit en compte au début de 1941 . Affectés au Squadron 90, ils menèrent leur première sortie le 8 juillet 1941 sur Wilhelmshaven a une altitude supérieure A 9000 m . Les vingt-six missions conduites au cours des deux mois qui suivirent contre des objectifs situés en Allemagne furent peu satisfaisantes, même si l'on tient compte des critiques américaines faites quant a leur emploi . Les opérations effectuées en plein jour au-dessus du territoire allemand avaient surtout fait la preuve que l'altitude n'était pas a elle seule une protection suffisante et montré le besoin d'un armement défensif plus puissant, les Messerschmitt Me 109E et Messerschmitt Me 109F n'ayant guère eu de difficultés a intercepter les quadrimoteurs jusqu'a 9 750 m . En attendant de trouver le moyen de l'améliorer, ou de mieux l'utiliser, le Forteress fut donc retiré du théâtre européen . L'année 1941 touchait a sa fin, et les Etats-Unis allaient se trouver engagés à fond dans la Seconde Guerre mondiale, tout d'abord dans le Pacifique et, après l'arrêt de l'expansion japonaise, en Europe, ou les Alliés avaient décidé de concentrer en priorité des moyens avec lesquels ils comptaient écraser l'Allemagne . Un grand nombre de B-17, qui auraient sans cela été affectés en Extrême-Orient, furent donc envoyés en Grande-Bretagne avec la 8th Air Force, les avions destinés aux Anglo-Américains en Afrique du Nord étant intégrés dans la 15th Air Force . En 1940, Boeing reçut une commande portant sur quarante-deux Boeing B-17D, qui ne se différenciaient du Boeing B-17C que par des détails, conservant la même appellation d'usine . Mais, au vu des premiers rapports de combats en Europe, ils avaient été dotés de réservoirs auto-obturant et de blindages supplémentaires pour l'équipage et furent livrés en 1941 .daient un empennage vertical remodelé et agrandi, et se reconnaissaient facilement à l'importante arête dorsale prolongeant la dérive vers l'avant. Les B-17E et F, qui furent les premières Flying Fortress mises en oeuvre par la 8th Air Force, se distinguaient principalement par leur armement et leur équipement. Malgré les perfectionnements qu'ils mettaient en oeuvre dans ces deux domaines, ils subirent des pertes considérables (cent vingt appareils abattus) au cours de deux importantes sorties sur l'Allemagne, le 17 aoùt et le 14 octobre 1943. Il était évident que les B-17 étaient dans l'incapacité de se défendre de manière efficace en dépit de la protection fournie par la formation en boxes qu'ils adoptaient. La dure vérité était que, sans une bonne couverture de chasseurs à long rayon d'action, les B-17 étaient très vulnérables au cours des missions diurnes. La plupart des pertes étant attribuées a des attaques frontales, la dernière version de série fut spécialement étudiée pour remédier a cette faiblesse. Le B-17G fut ainsi doté sous le nez d'une barbette de deux mitrailleuses de 12,7 mm, une modification qui porta son armement A treize mitrailleuses. Dans le but d'améliorer le plafond pratique, les derniers appareils de série reçurent un nouveau turbocompresseur pour leurs moteurs R-l820- 97. La production du B-17G atteignit 8 680 exemplaires, construits par Boeing (4 035), Douglas (2 395) et Lockheed Vega (2 250). Utilisé surtout en Europe et au Moyen-Orient, le B-17 n'en fut pas moins engagé sur tous les théâtres d'opérations où les Américains furent présents. Dans le Pacifique, il rendit d'inestimables services dans la reconnaissance et la patrouille maritime, aussi bien que dans le bombardement conventionnel ou en appui rapproché. Un certain nombre de variantes furent également construites ou converties pour des besoins spécifiques.Bien que la production totale de B-17 ait approché treize mille exemplaires, 1'USAAF ne conserva après la fin de la guerre que quelques centaines de B-17G, qui furent rapidement retirés du service .