Le Boeing est un développement majeur et le modèle le mieux vendu de la famille d'avions de ligne à réaction Boeing 747. Tout en conservant la disposition quadrimoteur et le fuselage large de ses prédécesseurs, le intègre de nombreux changements technologiques et structurels destinés à produire une cellule plus performante. Sa caractéristique la plus distinctive par rapport aux 747 précédents sont les winglets de () montés sur les extensions de saumons d'ailes de , qui se trouvent sur tous les à l'exception des versions destinées au marché interne japonais.
Le est équipé d'un cockpit à deux membres d'équipage avec une planche de bord tout écran, ce qui supprime le besoin d'officier mécanicien navigant. Il intègre des moteurs plus économiques, un réservoir de carburant dans l'empennage horizontal et des carénages revus au niveau de la jonction entre la voilure et le fuselage. L'avion reçoit également un intérieur entièrement nouveau avec des divertissements en vol améliorés. Tout comme pour le , les versions passagers ont le pont supérieur allongé par rapport aux anciens modèles. Il peut emporter , pour la version , et effectuer un vol sans escale de plus de () à charge maximale, selon les versions.
Le , Northwest Airlines est la première compagnie à mettre le en service commercial. Le est produit en versions passager (modèle 400), cargo (400F), combi (400M), optimisée pour les vols intérieurs (400D), passager à plus grande autonomie (400ER) et cargo à autonomie accrue (400ERF). Le est la deuxième version la plus récente de la famille d'avions 747 ; elle est remplacée par le plus économique et perfectionné. Le dernier modèle 400 est livré en . En , sont toujours en service dans les compagnies aériennes.
Développement Contexte historique vignette|gauche|Le Boeing , prédécesseur du -400, a un pont supérieur rallongé par rapport au .|alt=Vue de trois quart face d'un quadriréacteur 747-300. Une « bosse » au-dessus de la partie du fuselage indique le pont supérieur. À la suite de sa mise sur le marché en 1970, le 747 remporte un succès important auprès des compagnies aériennes et des voyageurs.. En tant que premier avion de ligne à réaction gros-porteur, le 747 révolutionne le voyage aérien et consolide la prédominance du constructeur sur le marché des avions à passagers.. En 1980, Boeing annonce une nouvelle version du 747, le ; il peut transporter encore plus de passagers, ce qui est rendu possible par un pont supérieur allongé (, SUD), qui est initialement proposé en option sur le , et qui devient standard.. Le pont supérieur est alors presque deux fois plus long que sur les premiers 747. Cependant, outre sa capacité augmentée, le n'offre pas d'augmentation de la distance franchissable ; il n'intègre pas non plus d'amélioration du poste de pilotage ni des matériaux de construction.. À cette époque, les 747 deviennent plus coûteux à exploiter à cause de nombreux facteurs, notamment les systèmes conventionnels de commandes de vol, les équipages de vol de trois personnes et les coûts de carburant.
En 1982, Boeing introduit un cockpit à deux membres d'équipage avec une planche de bord tout écran, de nouveaux moteurs et des matériaux améliorés sur ses biréacteurs 757 et 767. Des technologies similaires sont également utilisées sur les projets nouvellement annoncés d'avions gros-porteurs rivaux, que sont l'Airbus A340 et le McDonnell Douglas MD-11. À cette époque, les ventes combinées des , et (collectivement dénommés les 747 « ») approchent les , mais les nouvelles commandes arrivent lentement.. L'arrivée du a du mal à enrayer le déclin et fait lui-même face à une concurrence potentielle des modèles plus modernes. Par conséquent, Boeing commence à envisager une amélioration plus significative pour son plus gros avion de ligne à réaction.
Début 1984, les responsables de l'entreprise identifient cinq objectifs de développement pour la dernière amélioration du 747 : de nouvelles technologies, un intérieur amélioré, un accroissement d'autonomie de (soit ), des moteurs plus performants et économiques, et une réduction de des coûts d'exploitation. En , Boeing annonce le développement du nouveau dérivé du 747 au salon aéronautique de Farnborough, le « » (« modèle 300 amélioré »). Le , le modèle est officiellement lancé quand Northwest Airlines devient le premier client du , avec une commande de 10 appareils.. Cathay Pacific, KLM, Lufthansa, Singapore Airlines et British Airways annoncent plusieurs commandes dans les mois qui suivent, suivis par United Airlines, Air France et Japan Airlines.
Travail de conception vignette|Le cockpit modernisé du Boeing avec une planche de bord tout écran.|alt=Cockpit d'un avion de ligne moderne montrant des affichages et instruments numériques. La lumière entre à travers le pare-brise. Sept premiers clients, à savoir British Airways, Cathay Pacific, KLM, Lufthansa, Northwest Airlines, Qantas et Singapore Airlines forment un groupe consultatif pour renseigner Boeing sur le processus de développement du .. Bien que l'avion soit conçu comme une mise à niveau de nouvelles technologies, Boeing propose des modifications de conception minimales afin de réduire les coûts de développement et conserver une communité avec les modèles existants. Cependant, le groupe consultatif des compagnies aériennes souhaite des modifications plus poussées, plus particulièrement un cockpit à deux membres d'équipage avec une planche de bord tout écran. En réponse à la requête des compagnies, le nouveau cockpit du reçoit des écrans à tube cathodique (, CRT), introduits sur les 757 et 767, ainsi que des systèmes propres au 747 comme son pilote automatique.
L'envergure du est augmentée de () par rapport aux 747 précédents via des extensions de saumon. Pour réduire la traînée aérodynamique, les ailes sont équipées de winglets hauts de ().. Malgré leur agrandissement, les ailes sont plus légères de en raison de l'utilisation de nouveaux alliage d'aluminium. L'empennage horizontal est modifié pour recevoir un réservoir de carburant d'une capacité de (), ce qui accroît l'autonomie de (), et le débattement de la gouverne de direction passe à 30°. Le train d'atterrissage est redessiné avec des roues plus larges et des freins en carbone. Les modifications intérieures comprennent une cabine restylée avec de nouveaux matériaux et des équipements améliorés..
Les nouveaux moteurs proposés sur le sont le Pratt & Whitney PW4056, le General Electric CF6-80C2B1F et le Rolls-Royce RB211-524G/H. Les moteurs offrent une consommation de carburant plus faible et une plus grande poussée, ainsi qu'un contrôle numérique total de moteur (full-authority digital engine control, FADEC) qui ajuste les performances des moteurs pour augmenter leur efficacité. Un nouveau groupe auxiliaire de puissance (, APU) construit par Pratt & Whitney Canada est également choisi pour alimenter le au sol, avec une consommation de 3,6 L/100 km/passager réduite de par rapport aux précédents APU.
Production et essais vignette|gauche|Une vue aérienne de Boeing Field, l'un des sites utilisés pour les essais en vol du .|alt=Vue aérienne d'un complexe d'usine. L'assemblage final du premier commence en à l'usine Boeing d'Everett, le site de production du 747. Plus de 50 pour cent des composants de l'appareil sont produits par des sous-traitants ; les structures majeures, les nacelles moteurs, les sous-ensembles sont fournis par Northrop, et les morceaux de fuselage du pont supérieur par Daewoo.. Tous les composants sont intégrés dans le processus d'assemblage final à l'usine d'Everett. Le premier appareil, équipé de moteurs PW4056, est achevé fin 1987. Le , il sort d'usine à l'usine d'Everett alors que le même jour l'usine Boeing de Renton voit sortir le premier , faisant la première double sortie d'avion de ligne à réaction de l'histoire du constructeur. Au moment de la sortie d'usine, le compte déjà plus de .
Le vole pour la première fois , piloté par le pilote d'essai James Loesch et le copilote Kenneth Higgins.. À cause des retards des sous-traitants dans l'approvisionnement des composants et d'un diagnostic supplémentaire des anomalies sur les systèmes électroniques de l'appareil, le premier vol a lieu avec six semaines de retard sur le calendrier. Au cours de ce vol, l'appareil part de Paine Field, site de l'usine d'Everett, et se pose à Boeing Field dans le sud de Seattle, après avoir volé et , sans incident. Le programme d'essais en vol du utilise les quatre premiers appareils construits, un de plus que nécessaire pour certifier les trois options de motorisation de l'avion. Un appareil d'essai est équipé des moteurs et , deux autres reçoivent des PW4056 tandis que le quatrième sert d'appoint. La certification de la (FAA) est obtenue le avec les moteurs Pratt & Whitney PW4000, le avec les General Electric CF6-80C2 et le avec les Rolls-Royce RB211-524G..
Avec la poursuite du programme d'essais en vol, des difficultés sont rencontrées avec le processus de production du , ce qui conduit Boeing à annoncer un retard de livraison de plus d'un mois pour les appareils construits. Une des principales raisons du retard est la complexité sans précédent des configurations intérieures proposées aux compagnies aériennes, qui va des emplacements des toilettes et des galley aux nuances de couleurs des signaux d'avertissement. Associé à de nouveaux travailleurs inexpérimentés, un manque de techniciens chevronnés, les configurations intérieures qui doivent être retravaillées, et les problèmes d'intégration de l'électronique dans le nouveau cockpit, la production du prend du retard. Cependant, l'avionneur parvient à résoudre les problèmes de production à la mi 1989 ; les trois options de motorisation sont livrées dans un intervalle de quatre mois et les retards globaux ne dépassent pas plusieurs semaines.
Entrée en service et opérations vignette|Northwest Airlines met le 747-400 en service en .|alt=Vue de côté d'un quadriréacteur montant dans le ciel. Le premier 747-400 est livré à Northwest Airlines, client de lancement, le ; il entre en service le avec un vol de Minneapolis vers Phoenix., vingt ans après le premier vol du 747-100. Le , Singapore Airlines opère le premier service international avec un 747-400, avec un vol de Singapour à Londres..
En , une semaine avant la livraison initiale à KLM, premier client européen, les autorités conjointes de l'aviation (, JAA) scandalisent Boeing en refusant d'accorder la certification réglementaire à l'avion, à cause du manque de résistance du plancher du pont supérieur en cas de décompression explosive. Tandis que l'avionneur défend que le plancher de cabine du 747-400 n'est pas différent de celui du 747-300 déjà certifié et en service, la JAA soutient que le nouveau modèle pourra rester en service jusqu'en 2020 et même au-delà et sera ainsi soumis à de nouvelles normes, plus strictes, mises à jour pour refléter le risque d'engins explosifs.. Dans les jours précédant la première livraison à la KLM, les négociations entre Boeing et la JAA aboutissent à un compromis : un certificat d'exploitation temporaire doit être délivré pour le 747-400, à condition que le constructeur développe une structure modernisée pour l'appareil dans les deux ans. l'accord de dernière minute permet à KLM et à la Lufthansa de prendre livraison de leurs 747-400 sans retards supplémentaires.
Après les premières livraisons de 747-400, Boeing commence la production de version additionnelles de l'avion. Le premier 747-400 combi, capable d'emporter à la fois des passagers et du fret, sort d'assemblage en . Le 747-400D (, intérieur), une version court-courrier conçue pour le service entre les îles japonaises, effectue son premier vol le en entre en service avec Japan Airlines le . Une version cargo, le 747-400F voit son premier exemplaire livré en à Cargolux. À la fin des années 1990, Boeing produit quatre versions du 747-400.
Développements supplémentaires