Công việc thiết kế chi tiết chiếc B-29 đã được bắt đầu từ giữa năm 1938, khi đến tháng 6 năm 1940, Không lực Lục quân Hoa Kỳ yêu cầu một thiết kế tương tự từ hãng Consolidated Aircraft Company dự phòng trường hợp có những khó khăn trong việc phát triển chiếc B-29.

Chiếc Consolidated Kiểu 33 dùng làm căn bản cho đề nghị của họ cũng tương tự như chiếc B-24 Liberator, được thiết kế ban đầu với cánh đuôi kép và kiểu cánh Davis lớn, nhưng có cấu trúc thân máy bay tròn và lớn hơn và một mũi tròn. Động cơ được sử dụng là bốn chiếc Wright R-3350 công suất 2.200 mã lực tương tự như B-29. Chiếc máy bay sẽ có các khoang điều áp, các tháp súng thu vào được điều khiển từ xa với mười bốn súng máy 12,7 mm (0,50 inch). Nó được ước lượng có trọng lượng khoảng 45.814 kg (101.000 lb). Hợp đồng chế tạo hai chiếc nguyên mẫu đầu tiên XB-32 được ký vào ngày 6 tháng 9 năm 1940, cùng ngày ký hợp đồng chế tạo chiếc nguyên mẫu Boeing XB-29.

Chiếc XB-32-CO đầu tiên số hiệu 41-141, lăn bánh ra khỏi dây chuyền lắp ráp sáu tháng trễ hơn thời hạn quy định, và thực hiện chuyến bay đầu tiên vào ngày 7 tháng 9 năm 1942. Do những vấn đề đối với hệ thống điều áp, các tháp súng và các cửa khoang bánh đáp, các mục này bị loại bớt trên chiếc nguyên mẫu đầu tiên. Chiếc máy bay trang bị một cặp động cơ R-3350-13 phía trong và một cặp động cơ R-3350-21 phía ngoài, xoay bộ cánh quạt ba cánh. Chiếc XB-32 đầu tiên được trang bị tám súng máy M2 Browning 12,7 mm (0,50 inch) trên các tháp súng bụng và lưng, và phối hợp hai súng máy 12,7 mm và một pháo 20 mm trên mỗi thân động cơ phía ngoài hướng ra phía sau được điều khiển băởi các trạm ngắm trong thân máy bay, và thêm hai súng máy 12,7 mm trên cánh phía ngoài các động cơ.[1] Khi bay thử nghiệm, chiếc nguyên mẫu gặp phải những vấn đề tồn tại rò rỉ dầu động cơ và tản nhiệt kém.

Vào ngày 17 tháng 3 năm 1943, hợp đồng sản xuất 300 chiếc B-32-CF đầu tiên được ký, nhưng lại tiếp tục có những vấn đề trong phát triển. Vào ngày 10 tháng 5 năm 1943, chiếc XB-32 đầu tiên bị rơi khi cất cánh sau khi bay tổng cộng 30 chuyến bay, trước khi chiếc nguyên mẫu XB-32 thứ hai số hiệu 41-142, cuối cùng cất cánh vào ngày 2 tháng 7. Chiếc máy bay này có thiết kế nóc buồng lái dạng tầng thông thường. Dựa trên khảo sát và thử nghiệm Không lực Mỹ đã đề xuất một số lượng lớn các thay đổi bao gồm các trạm súng máy kiểu thông thường hơn.

Những vấn đề của hệ thống điều áp không bao giờ được giải quyết triệt để, và ý định sử dụng chiếc máy bay để hoạt động ở độ cao thấp và trung bình chỉ có thể làm cho nó dễ dàng bị loại bỏ không sản xuất. Những vấn đề về các tháp súng điều khiển từ xa cũng không bao giờ được giải quyết nên vũ khí trang bị trên những chiếc máy bay sản xuất được đổi thành mười khẩu súng máy 12,7 mm (0,50 inch) tại các vị trí mũi, lưng, bụng và đuôi. Tải trọng bom được gia tăng thêm 1.814 kg (4.000 lb) thành 9.072 kg (20.000 lb).

Chiếc nguyên mẫu XB-32 thứ hai tiếp tục có những vấn đề về ổn định. Trong một nỗ lực nhằm giải quyết vấn đề này, một kiểu đuôi của chiếc B-29 được gắn cho chiếc máy bay này sau chuyến bay thứ 25 nhưng cũng không giải quyết được vấn đề nên một cánh đuôi đứng cao 5,9 m (19,5 ft) do Consolidated thiết kế được trang bị và bay lần đầu tiên trên chiếc nguyên mẫu XB-32 thứ ba, số hiệu 41-18336, vào ngày 3 tháng 11 năm 1943. Chiếc máy bay sản xuất hằng loạt đầu tiên ban đầu được trang bị kiểu cánh đuôi của chiếc B-29 trước khi cánh đuôi mới thay thế sau đó.

Đến năm 1944 kết quả thử nghiệm ba chiếc nguyên mẫu đã cho phép Không lực Mỹ đặt hàng trên 1.500 chiếc B-32s. Chiếc máy bay sản xuất hằng loạt đầu tiên được giao hàng vào ngày 19 tháng 9 năm 1944, khi mà những chiếc B-29 đang được sử dụng tại Trung Quốc. Chiếc B-32 đầu tiên bị rơi cùng ngày hôm đó khi bánh đáp mũi bị gảy khi hạ cánh. Sau một cuộc thanh tra của Không Lực và một đề nghị phải hoàn tất mọi cuộc thử nghiệm đánh giá cần thiết trước khi quyết định có tạm dừng chương trình, bắt đầu từ ngày 27 tháng 1 năm 1945, 40 chiếc B-32A được giao như là máy bay huấn luyện TB-32-CF không vũ trang.

Nguyên thủy ban đầu, Không lực Lục quân Hoa Kỳ dự định dùng B-32 như là một thiết kế dự trữ để sử dụng chỉ trong trường hợp chương trình B-29 bị chậm trễ đáng kể so với lịch trình phát triển. Do việc phát triển chiếc B-32 bị chậm trễ đáng kể, kế hoạch này trở nên không cần thiết do sự thành công của chiếc B-29. Những kế hoạch sử dụng chiếc B-32 để bổ sung cho chiếc B-29 nhằm tái trang bị các liên đội B-17 và B-24 trước khi bố trí lại Không lực 8 và Không lực 15 sang Mặt trận Thái Bình Dương trở nên lúng túng vì chỉ có năm chiếc phiên bản sản xuất được giao hàng cho đến cuối năm 1944, lúc mà các hoạt động đầy đủ của B-29 tại Không lực 20 đã được tiến hành.

Số lượng được sản xuất cụ thể của các phiên bản như sau:

• XB-32-CO: 3
• B-32-1-CF: 10
• B-32-5-CF: 4
• B-32-20-CF: 20
• B-32-21-CF: 1
• B-32-25-CF: 25
• B-32-30-CF: 7
• B-32-35-CF: 7
• TB-32-5-CF: 11
• TB-32-10-CF: 25
• TB-32-15-CF: 4

Những đơn đặt hàng thêm 1.099 chiếc B-32-CF và 499 chiếc B-32-CO bị hủy bỏ sau ngày chiến thắng Nhật Bản.