XB-24 thumb|left|XB-24 w locie W projekcie oznaczonym jako Model 32 oparto się na konstrukcjach latającej łodzi Model 31. Nowy samolot miał mieć gwarantujący minimalne opory powietrza, a tym samym umożliwiający osiągnięcie zakładanych parametrów, płat Davisa. W celu zmieszczenia przenoszonego ładunku bomb, zaprojektowano duży pojemny kadłub, w którym znalazły się dwie komory bombowe zamykane zwijanymi osłonami. Cztery, chłodzone powietrzem czternastocylindrowe silniki gwiazdowe z dwustopniową sprężarką Pratt & Whitney R-1830-33 (każdy o mocy startowej 1200 KM) miały zapewnić odpowiednią prędkość nowej maszynie. Pierwotnie kadłub w dolnej części miał mieć uskok (podobny układ zastosowano w samolocie Martin Maryland), w którym przewidziano dolne stanowisko strzeleckie. W toku dalszych prac zrezygnowano z tego pomysłu na korzyść jednolitego, opływowego kształtu kadłuba, zwężającego się łagodnie ku tyłowi. Bogato oszklony dziób maszyny (podobne rozwiązanie zastosowano w późniejszym Boeing B-29 Superfortress) miał mieścić stanowiska pilotów, strzelca, bombardiera i nawigatora. Podwójne usterzenie samolotu przejęto praktycznie bez większych zmian z Modelu 31. Na krawędzi spływu skrzydeł zainstalowano klapy Fowlera, a na krawędzi natarcia sloty. Podwozie bombowca miało być chowane, trójzespołowe z przednim podparciem.