重量及負載：空重（B型）83250公斤，最大起飛重量（G、H型）219600公斤，可攜帶約31500公斤各型彈藥。在彈艙內和翼下可掛27.2噸常規炸彈和核彈；G型可帶12枚AGM-86巡航導彈，8枚AGM-69近距攻擊導彈，H型還裝有1門20毫米6管炮。
最大燃料航程：14080公裏（無空中加油）；帶4540公斤彈藥時作戰半徑是在7853千米。
性能數據：最大平飛速度1010千米/小時（H型、高度12200米），巡航速度800-896千米/小時，實用升限（G、H型）16770米，最大爬升率17米/秒，最大載油量時航程（H型）16090千米。
機組：5人。
武器裝備
B-52不同型號飛機的尾部裝有不同的機槍，G型機裝備有AN/ASG-15防禦火控係統，控製4挺0.50口徑的機槍。H型機使用AN/ASG-21防禦火近代係統，控製M61A1型20毫米機炮。
B-52載彈量非常大，能攜帶31500公斤各型核彈和常規彈藥。
核彈有：20枚空射巡航導彈、12枚斯拉姆導彈、12枚高級巡航導彈、2枚B53、8枚B-61、8枚B-63.
常規彈藥：51枚CBU-52、51枚CBU-58、51枚CBU-71、30枚CBU-87、30枚CBU-89、30枚CBU-97、51枚M117、18枚MK20、51枚MK36、8枚MK41、12枚MK52、8枚MK55、8枚MK56、51Mk59、8枚Mk60、51枚Mk62、8枚Mk64、8枚Mk65、51枚MK82、18枚MK84.
精確製導彈藥：18聯合直接攻擊彈藥、30枚風力修正彈藥布撒器、8枚AGM-84魚叉、20枚AGM-86C空射巡航導彈。8枚AGM-142突眼、18AGM-154聯合防區外武器、12枚AGM-158聯合空地防區外武器。
機載設備
攻擊電子係統：AN/APQ-156戰略雷達、AN/ASQ-175控製顯示器、AN/AYK-17數字數據顯示器、AN/AYQ-10彈道計算機。
自衛性係統：AN/ALQ-117主動幹擾設備、AN/ALQ-122假目標生成器、AN/ALQ-153尾部告警設備、AN/ALQ-155幹擾能源管理係統、AN/ALQ-172（V）2電子幹擾係統、AN/ALR-20全景幹擾雷達告警接收機、AN/ALR-46數字告警接收機、AN/ALT-32噪音幹擾器、12枚AN/ALE-20紅外曳光彈、6枚AN/ALE-24泊絲投放器。
導航係統：AN/ANS-136慣性導航係統、AN/APN-224雷達高度計、AN/ASN-134航向參考設備、AN/AVQ-22微光電視光電顯示係統、AN/AAQ-6前視紅外顯示係統。
通信係統：AN/ARC-210甚高頻/超高頻通信係統、AN/ARC-310高頻無線電通信係統。
研發背景
1954年5月，美國駐莫斯科大使館武官查爾斯·泰勒觀看蘇聯紅場閱兵時，發現蘇聯數百架神秘的噴氣式轟炸機一個編隊接一個編隊通過紅場上空，而護航的米格-17戰鬥機伴隨在轟炸機左右，猶如小蜻蜓。五角大樓立即啟動了所有的情報偵察手段，查明那是蘇聯米亞西舍夫設計局最新設計的米亞-4“野牛”戰略轟炸機。美蘇之間出現了事實上的“轟炸機差距”。蘇聯閱兵後不到一周，美國戰略空軍司令部決定采取行動，以查明蘇聯人到底部署了多少架“野牛”。
1954年5月8日早7時，美國戰略空軍第91偵察聯隊駐英國費爾福德皇家空軍基地的一架RB-47E偵察機對蘇聯基地展開偵察。事後，美國聲稱RB-47E帶回了極有價值的情報，有了這些情報，美國人就有了發展新型戰略轟炸機的借口。
B-52“同溫層堡壘”戰略轟炸機作為“野牛”機群的製衡力量迅速出現在美軍序列中。但美國人沒想到的是，B-52的對手純粹是子虛烏有，“野牛”確實研製出來了，但數量不多，閱兵式飛越紅場時它們不斷變換隊形，反複飛過紅場上空，製造了飛機滿天的假象。
研發曆程
實際上，美國陸航部隊於1945年就開始實施一項計劃，設計第二代戰略轟炸機以取代B-36.1946年，陸航進一步對該轟炸機進行需求定義後授予波音公司一份合同，設計這種新型轟炸機。最初的要求是該型機能攜載4540公斤炸彈，航程達8046千米，戰術作戰高度為10675米，巡航速度至少每小時724公裏。
為找到一種新的發動機能滿足新型轟炸機的上述速度和航程需求，波音公司自己拿錢展開一項研究，即新型轟炸機能夠使用普惠公司正在設計的一種新型發動機。研究結果促使B-52轟炸機上安裝8台噴氣式發動機的設計的出現。1949年初，波音公司製造了兩架原型機XB-52和YB-52，這兩架飛機各重177060公斤，主要用來對最初的設計進行改進。主要設計重點是飛機和係統複雜性最低，而性能優越。B-52的直通式設計達到這一要求，並且提高係統的效用性和功能的可靠性。1952年，原型機的成功進行了測試，其性能超過了最初的設計要求。
根據原計劃，最初製造出的13架飛機一般是要用來進行測試的，但隻有最先製造出的3架B-52A型機用來進行研究工作，而餘下10架B-52B型機直接裝備現役部隊。1955年6月，戰略空軍司令部接受了第1架B-52，城堡空軍基地成為B-52的第一個基地，洛林和韋斯托弗基地也於56年底開始接受B-52.B-52的製造采用了組裝生產的方法，這種方法極大提高了B-52武器係統的最終效用。
結構特點
概括
作為美軍第一種真正的洲際戰略轟炸機，B-52沿襲了B-47成功的氣動外形。B-52采用大展弦比後掠上單翼、低平尾、單垂尾、翼下成對吊裝8台噴氣發動機的布局形式。
機翼
懸臂式上單翼，大展弦比，平麵形狀呈梯形，機翼蒙皮是變厚度的，撓性較大。機翼後緣裝有富勒襟翼，放下的最大角度為50度。襟翼之間是副翼，位於距翼根15.2米處，後緣有一伺服調整片，每個副翼都可單獨地上下操縱。此外，機翼上還有擾流片，可上偏約60度，與副翼共同用於橫向操縱。機翼為抗扭盒形結構，左右翼根固定在穿過機身並與之等寬的中央翼段上。機翼前、後大梁根部用大螺栓與機身加強框連接。固定前大梁的機身框。
機身
B-52采用細長的全金屬半硬殼式機身結構，側麵平滑，截麵呈圓角矩形。前段為氣密乘員艙，中段上部為油箱，下部為炸彈艙。後段逐步變細，尾部是炮塔，其上方是增壓的射擊員艙。射擊員艙與前機身乘員艙有一條通道。機身撓性很大，因此停機時機身兩端分別下垂大約25毫米，同時蒙皮出現斜向皺紋，升空後方消失。
動力裝置
B-52早期型翼下裝四組八台渦輪噴氣發動機，兩台發動機間裝有防火隔層，每台發動機都裝有馬鞍形滑油箱。兩個外掛點，和兩個副油箱外掛點。機頭下的兩個突起物是紅外夜視儀器，用於夜間或惡劣氣候條件下低空突防和確定目標。B-52H裝8台普惠公司的TF33-P-3/103渦輪風扇發動機，分4組分別吊裝於兩側機翼之下，單台推力7650公斤。H型機內裝油量為174130升。空中加油受油口在前機身頂部。
裝備情況
美空軍共生產了744架B-52轟炸機，最後1架B-52H型機於1962年10月交付。根據美國和俄羅斯1991年簽訂的戰略武器削減條約，美國空軍的B-52C/DE/F/G飛機全部放置在亞利桑那州的戴維斯芒森空軍基地的航空航天維修和再生中心。剩下的93架B-52H型機全部配屬在美國空軍空戰司令部的位於路易斯安那州巴克斯代爾空軍基地第2轟炸機聯隊和第917聯隊（後備役）和駐北達科邁諾特空軍基地第5轟炸機聯隊（36架）。
型號演變
B-52從最初的原型機到現在的H型機曆經多次的改進和升級。第一架原型機代號XB-52，1951年11月出廠，1952年10月試飛。YB-52是第二架原型機，近似XB-52於1952年10月試飛。
B-52A是生產型的原型機，外觀上放棄了前兩個型號的縱列雙座機組布局，采用並列常規布局。生產了3架，1954年8月試飛。機身加長0.915米，改裝推力4400千克的J57-P-9W發動機，該係列發動機為B-52長期使用。翼上掛兩個容量為3780升的副油箱，使總載油量達132000升。飛機最大總重188250千克。起落架機輪可操縱轉向，側風著陸適應能力強。最大速度提高到1045千米/小時。
NB-52是由B-52A改裝的X-15高超音速研究機的母機，由NASA管理，共改裝兩架。2004年NB-52退出NASA現役機隊。
B-52B是第一種批生產型，由B-52A改進而成，1954年12月首飛。1955年6月開始裝備部隊，機上乘員8名，共生產50架。改裝J57-P-19W發動機，總重190500千克，能執行核轟炸和常規轟炸任務，也能進行照相偵察。MD-9型尾炮塔上有4挺12.7mm的機槍，采用自動雷達跟蹤瞄準裝置。在彈艙內可掛照相機和電子偵察短艙。
B-52C是B-52B的改進型，結構相同，但改裝J57-P-29發動機。1956年3月試飛，6月裝備部隊，共生產35架。副油箱的容量加大，每個可裝5675升燃油，飛機總重增至204000千克。乘員改為6人。
B-52D是C的改進型。共生產170架，1956年12月開始裝備部隊。彈艙內可掛偵察短艙。航程和重量增加，乘員6人。為了繼續服役，1977年作了結構延壽，並裝了新型電子設備。大批B-52D型的服役使美空軍有了可靠的、全麵的對蘇戰略核轟炸能力。
B-52E改進了投彈、導航和電子設備。加裝AN/ASB-4型轟炸雷達和導航係統。共生產100架。
B-52F改裝推力更大的J57-P-43W發動機。1958年6月裝備部隊，共生產88架。B-52G是以F型為基礎的重大改進型號。該型號減輕了機身重量，增大航程，可攜帶空地導彈。飛機總重217700千克。1959年2月裝備部隊，共生產193架。結構減重4500千克，機翼和垂尾基本上是新設計的。
垂尾高度降低了2.31米，弦長略有增加，這是辨認G和H型較好的特征。機翼采用長達24.4米的整體壁板，因此加大了翼內油箱容積。外掛副油箱容積減小，且固定在機翼下，因為B-52並不需要拋棄副油箱。機身結構簡化，後部射擊員座位改為安排在前部乘員艙內，因此取消了後部增壓座艙以及相關氧氣、通信設備。尾炮因此改為遙控控製。機翼下內側發動機短艙與機身間加裝掛架，可載兩枚AGM-28B“獵犬”空地導彈，或ADM-20B“鵪鶉”誘惑導彈。
1971年G型進行了第一次改進，能攜帶20枚斯拉姆。加裝了用於低空突防的光電探測係統。光電探測係統裝在機頭兩側下部的可旋轉炮塔內，右側是AAQ-6前視紅外掃描器，左側裝AVQ-22微光電視。
1978年，有98架B-52G進行了第二次改進，使其每側內翼掛架可各帶6枚AGM-82B空中發射巡航導彈，同時保留在內部彈艙攜帶斯拉姆導彈及其他武器的能力。全麵更新了進攻電子係統，把50年代的模擬式設備更新為全數字式的。電子組件有完善的抗輻射保護。這種B-52G有翼根整流罩，是和別的B-52G的主要區別。