1949年，北美飞机公司在成功F-86战斗机后，瞄准了超音速的挑战，着手研发世界上第一款能在平飞中超过音速的实用战斗机。该公司工程师雷蒙德·赖斯和埃德加·舒默德，得到了公司自筹资金的支持，研究如何提升F-86佩刀的超音速性能，发现仅需将机翼后掠角增大就能实现，然而，试验显示仅靠气动改进并不够，需要更大的推力。通用汽车艾利逊分部和通用电气提出改良发动机，以提供至少两倍于F-86的推力。
1949年9月，北美决定集中资源研发改进型全天候截击机F-86D，计划采用通用电气的J47发动机，目标在10,668米高度达到1.03马赫。然而，美国空军最初要求的是昼间战斗机，F-100项目由此诞生。1951年，北美提出“先进F-86E”，虽被否决，但其潜力被认可。接着是“佩刀45”，集两家公司发动机优势，预计在10,668米高空达到1.3马赫，被空军关注并要求原型机制造。在对设计的担忧和朝鲜战争的压力下，空军选择冒风险直接投入生产，1951年11月，F-100项目正式启动，型号为YF-100，后续型号定为F-100A。
1953年4月，首架YF-100A出厂，乔治·韦尔奇驾驶它在高度保密下进行了首飞，突破音速。至9月，已完成39次飞行。10月，第二架YF-100A也投入试飞。F-100A是F-100系列的首个生产型号，1953年9月底，首批三架交付使用，标志着F-100正式投入服役，开启了31年的使命。
F-100是美国原北美航空公司(已并入罗克韦尔国际飞机公司)研制的世界上第一种实用化的具有超音速平飞能力的喷气式战斗机，也是首种广泛利用钛合金制造的战机，主要作为战斗轰炸机使用。1953年9月开始装备部队。主要型别有：A、C、D、F等。各型共生产2350多架，1959年全部停产。F-100最初是作为接替F-86的高性能超音速战机而设计的，曾在越南战争中执行战斗轰炸任务，是美国空军（USAF）在越战中使用的主要机型之一。 使用者除美国外，F-100亦服役于法国 、土耳其、丹麦以及中国的台湾地区。