Cuối thập niên 1990, Boeing bắt đầu xem xét một thay thế cho loại 767 khi tình hình tiêu thụ đã yếu đi do cạnh tranh của loại máy bay do Airbus sản xuất là A330-200. Khi sự tiêu thụ Boeing 747-400 cũng chậm lại, công ty này cũng đã kiến nghị hai loại máy bay mới: Sonic Cruiser và 747X. Dòng Sonic Cruiser sẽ có tốc độ cao hơn (khoảng 0,98 Mach) trong khi mức độ đốt nhiên liệu ngang với các máy bay hiện hữu là 767 và A330. Chiếc 747X, cạnh tranh với Airbus A380, sẽ nới thêm chiều dài của chiếc 747-400 và cải tiến tầm năng bằng cách chế tạo cánh bằng hỗn chất composite "siêu tới hạn" (supercritical).

Thị trường có thái độ quan tâm hờ hững đối với loại 747X nhưng dòng Sonic Cruiser thì đã có một triển vọng sáng sủa hơn. Nhiều hãng hàng không lớn ở Hoa Kỳ, bao gồm hãng Continental, ban đầu đã tỏ ra nhiệt tình đối với ý tưởng Sonic Cruiser, dù họ tỏ ra quan ngại về chi phí vận hành.[8] Bằng cách giảm thời gian đi lại, dòng máy bay này sẽ có thể tăng sự thỏa mãn của khách hàng và tăng hiệu suất sử dụng máy bay.

Vụ Tấn công 11 tháng 9 năm 2001 đã làm đảo lộn thị trường hàng không toàn cầu. Các hãng hàng không không thể biện hộ cho chi phí vốn lớn và việc giá dầu mỏ gia tăng đã khiến họ quan tâm đến hiệu quả hơn là tốc độ. Các hãng hàng không bị ảnh hưởng nặng nhất ở Hoa Kỳ đã được Boeing xem là các khách hàng khả dĩ nhất của dòng Sonic Cruiser. Boeing đã chào một lựa chọn sử dụng khung máy bay nhằm tăng tốc độ hoặc tăng hiệu quả nhưng chi phí cho dự án khung máy bay này đã khiến cầu giảm sút hơn. Boeing đã hủy bỏ 747X một khi Airbus bắt đầu sản xuất máy bay khổng lồ Airbus A380, và chuyển hướng qua một sản phẩm thay thế, đó là 7E7.[5]

Cho đến ngày 28 tháng 1 năm 2005, các hình ảnh ý tưởng được công bố ban đầu của mẫu 7E7 cho thấy một thiết kế với bề mặt có độ cong cao. Vào ngày 26 tháng 4 năm 2005, một năm sau ngày công bố chương trình, dáng vẻ bề ngoài của thiết kế 7E7 đã được ổn định, với một mũi kém thon hơn và một cánh đuôi đứng (vertical stabilizer) khác thường hơn. Mẫu cũng bắt đầu được gọi với tên gọi 787. Boeing đã hoàn thành việc lắp ráp cuối cùng chiếc 787 đầu tiên và chiếc này đã lăn bánh ra buổi lễ vào ngày 8 tháng 7 năm 2007.

Ngay từ ngày 26 tháng 4 năm 2004, hãng hàng không Nhật Bản All Nippon Airways (ANA) đã trở thành khách hàng đầu tiên của 787, lúc đó vẫn còn mang tên 7E7, bằng cách công bố một đơn hàng chắc chắn mua 50 chiếc với thời gian giao hàng bắt đầu từ tháng 4 năm 2008. Đơn hàng của ANA bao gồm 30 chiếc 787-3, 290–330 chỗ, máy bay nội địa một hạng và 20 chiếc 787-8, đường dài, 210–250 chỗ ngồi, hai hạng ghế cho các tuyến khu vực và quốc tế như Tokyo Narita–Bắc Kinh. Loại máy bay này sẽ cho phép ANA mở các tuyến mới đến các thành phố cỡ vừa mà trước đây chưa được phục vụ như Denver và Montreal. Là một thông lệ cho các khách hàng khởi đầu, người ta đồn đại rằng ANA đã được giảm giá từ 40-50% giá bán niêm yết.

Các dòng 787-3 và 787-8 sẽ là các biến thể cùng với 787-9 đi vào hoạt động năm 2010, bất chấp các đồn đại trong ngành rằng sẽ có chậm trễ do các đơn hàng đối với 787-3 và 787-8 đã bán hết các lô hàng trong đợt sản xuất ban đầu.

Boeing ban đầu báo giá biến thể 787-8 với giá 120 triệu dollar Mỹ, một con số thấp làm kinh ngạc ngành hàng không và kể từ đó hãng đã hai lần tăng giá. Đến thời điểm 2007, giá niêm yết là 146–151,5 triệu USD đối với 787-3, 157–167 triệu USD đối với 787-8 và 189–200 triệu USD đối với 787-9.[9]

Các đơn hàng đã thông báo khách hàng và các cam kết mua 787 đã đạt mức 237 chiếc trong năm bán hàng đầu tiên, với các đơn hàng chắc chắn đạt con số 677 vào thời điểm sơ diễn của 787 vào ngày 8 tháng 7 năm 2007 và lâu trước khi máy bay này đi vào hoạt động (EIS).[10] Điều này khiến cho chiếc Boeing 787 là loại máy bay thân rộng được tiêu thụ nhanh nhất từ trước đến nay trước khi đi vào sử dụng.[11][12][13]Cập nhật mới nhất tính đến tháng 3 năm 2008 là số đơn đặt hàng đã lên đến 885 chiếc, với 857 chiếc chắc chắn.