Κατά τη διάρκεια του Ψυχρού Πολέμου, η ανάγκη για προηγμένα στρατιωτικά αεροσκάφη οδήγησε σε πολλά προγράμματα ανάπτυξης, με τις Ηνωμένες Πολιτείες να επιδιώκουν την τεχνολογική υπεροχή έναντι της Σοβιετικής Ένωσης. Σε αυτό το πλαίσιο, η Glenn L. Martin Company πρότεινε το XB-68, ένα υπερηχητικό βομβαρδιστικό.
Η ανάπτυξη του XB-68 ξεκίνησε το 1952, όταν η Αμερικανική Αεροπορία (USAF) εξέδωσε την απαίτηση Weapon System 302A, για ένα μεσαίο τακτικό βομβαρδιστικό ικανό για υπερηχητικές ταχύτητες. Η απαίτηση αντικατόπτριζε την ανάγκη για ένα αεροσκάφος που θα μπορούσε να διεισδύει στις εχθρικές αεράμυνες, να πλήττει στόχους με ακρίβεια και να υποστηρίζει τις χερσαίες δυνάμεις ακόμη και με χρήση τακτικών πυρηνικών. Η Glenn L. Martin Company, γνωστή για αεροσκάφη όπως το B-26 Marauder και το XB-48, υπέβαλε την πρόταση της, ανταγωνιζόμενη τις Douglas Aircraft και North American Aviation. Το 1954, η Martin παρουσίασε αναθεωρημένα σχέδια, ενσωματώνοντας βελτιώσεις που ενίσχυαν την υπερηχητική απόδοση.
Το 1956, το σχέδιο της, γνωστό ως Model 316, κρίθηκε νικητής και έλαβε την ονομασία XB-68. Η USAF προέβλεπε την ανάπτυξη δύο πρωτοτύπων και ενός στατικού μοντέλου δοκιμών, με πιθανή ανάπτυξη του αεροσκάφους για την περίοδο 1962-1965.
Το αεροσκάφος θα είχε μήκος περίπου 33 μέτρα, άνοιγμα πτερύγων 16,2 και εκτιμώμενο μέγιστο βάρος απογείωσης τα 46.000 κιλά. Η δομή του προβλεπόταν κυρίως από ατσάλι, με περιορισμένη χρήση κραμάτων τιτανίου και αλουμινίου για τη διαχείριση των υψηλών θερμοκρασιών που προκαλούνταν από την υπερηχητική πτήση. Οι κοντές πτέρυγες, με ελαφρά κλίση προς τα πίσω, εξασφάλιζαν αεροδυναμική απόδοση σε υψηλές ταχύτητες, ενώ το ουραίο ήταν υψηλοπτέρυγο τύπου Τ.
Η πρόωση βασιζόταν σε δύο κινητήρες Pratt & Whitney J75 (JT4B-21), αξονικής ροής με μετάκαυση, που παρείχαν μεγίστη ώση 122 kN ο καθένας. Οι κινητήρες τοποθετημένοι κάτω από τις πτέρυγες, θα προσέφεραν ταχύτητα έως Mach 2,4 σε υψόμετρο 16.700 μέτρων. Το αεροσκάφος είχε προβλεπόμενη εμβέλεια μάχης 2.000 χιλιόμετρα με οπλικό φορτίο 1.700 κιλών, με ταχύτητα πλεύσης 974 χλμ./ώρα. Το μέγιστο υψόμετρο εκτιμάτο στα 18.000 μέτρα, καθιστώντας το ικανό να επιχειρεί πάνω από τις περισσότερες αεράμυνες της εποχής.
Το πλήρωμα ήταν διμελές: έναν πιλότο και έναν πλοηγό/χειριστή οπλικών συστημάτων. Το οπλικό φορτίο περιλάμβανε έως 3.700 κιλά συμβατικών βομβών ή πυρηνικών όπλων (με έμφαση στο τελευταίο), που θα μεταφέρονταν σε εσωτερική αποθήκη για τη μείωση του ηλεκτρομαγνητικού ίχνους. Το αεροσκάφος θα διέθετε προηγμένα ηλεκτρονικά, συμπεριλαμβανομένων ραντάρ πλοήγησης και σκόπευσης, αν και τα συγκεκριμένα συστήματα δεν είχαν οριστικοποιηθεί.
Τα προβλήματα ήταν βέβαια αρκετά, με πρώτο το υψηλό κόστος ανάπτυξης. Μετά η πολυπλοκότητα του Martin XB-68, θα οδηγούσε σε εξειδικευμένες υποδομές και προσωπικό, κάτι που δεν ήταν εφικτό σε όλες τις βάσεις της USAF. Επιπλέον, η εξάρτηση από τους κινητήρες J75, οι οποίοι βρίσκονταν ακόμη σε στάδιο ανάπτυξης, καθιστούσε αβέβαια την τήρηση του χρονοδιαγράμματος εξέλιξης.
Τελικά η USAF προτίμησε να επενδύσει σε υπάρχοντα αεροσκάφη και σε νέα προγράμματα, όπως το B-52 Stratofortress και το B-58 Hustler, που προσέφεραν μεγαλύτερη ευελιξία και στρατηγικές δυνατότητες.
Αν και το XB-68 ακυρώθηκε το 1957, η τολμηρή σχεδίαση έδειξε την φιλοδοξία της εποχής, ενώ στοιχεία της, όπως η εσωτερική αποθήκη βομβών για χαμηλό ίχνος σε εχθρικά ραντάρ και οι τεχνολογίες διαχείρισης της θερμικής καταπόνησης σε υψηλές ταχύτητες παρείχαν δεδομένα που εφαρμόστηκαν σε μεταγενέστερα υπερηχητικά σχέδια.
