Chiếc A-26 có một kiểu thiết kế khá khác thường đối với một kiểu máy bay ném bom tấn công vào thời kỳ đầu những năm 1940, với chỉ một phi công (chia sẻ tính chất này cùng kiểu máy bay de Havilland Mosquito của Không quân Hoàng gia Anh và các kiểu khác). Chiếc máy bay được thiết kế bởi Edward Heinemann, Robert Donovan và Ted R. Smith.[3]

Chiếc nguyên mẫu Douglas XA-26 (số hiệu 41-19504) bay chuyến bay đầu tiên tại Mines Field, El Segundo, vào ngày 10 tháng 7 năm 1942 do phi công thử nghiệm nổi tiếng Benny Howard điều khiển.[4] Các chuyến bay thử nghiệm cho thấy nó có tính năng bay xuất sắc và điều khiển dễ dàng, nhưng nó có những vấn đề về việc làm mát động cơ dẫn đến việc thay đổi thiết kế nắp động cơ và tháo bỏ trục cánh quạt trên những chiếc máy bay sản xuất, cũng như là phải cải tiến bánh đáp mũi sau nhiều lần bị gảy khi thử nghiệm.

Chiếc A-26 ban đầu được chế tạo dưới hai cấu hình khác biệt: Phiên bản A-26B có một mũi kín chứa sáu hoặc tám khẩu súng máy M2 Browning 0,50 in; trong khi phiên bản A-26C có mũi bằng kính, được gọi tên chính thức là mũi "ném bom" (Bombardier nose) trang bị bộ ngắm ném bom Norden và được sử dụng trong việc ném bom chính xác ở độ cao trung bình. Mũi máy bay của phiên bản A-26C còn chứa hai súng máy M-2 gắn cố định, sau này được thay thế bằng các bộ súng máy gắn dưới cánh hoặc súng máy gắn trong cánh.

Sau khi sản xuất được khoảng 1.570 chiếc, ba súng máy được bổ sung trên mỗi cánh, cũng trùng hợp với việc giới thiệu kiểu mũi kín gắn tám súng máy trên phiên bản A-26B, tạo nên một số cấu hình có đến mười bốn khẩu súng máy 0,50 inch gắn cố định bắn hướng ra phía trước. Bộ phận mũi của phiên bản A-26C có thể tráo đổi với mũi chiếc A-26B hay ngược lại trong vòng vài giờ thao tác, nên có thể thay đổi cấu hình và vai trò hoạt động. Kiểu "nóc buồng lái phẳng", sau khi sản xuất được 820 chiếc, được đổi thành loại "vỏ sò" vào cuối năm 194 giúp cải thiện đáng kể tầm nhìn.[5][6]

Bên cạnh vị trí của phi công chính, vị trí của phi công phụ truyền thống giờ đây không có bộ điều khiển bay, nhưng dành cho một thành viên đội bay đảm trách vai trò hoa tiêu và ném bom, vốn sẽ chuyển vị trí sang mũi máy bay trong giai đoạn ném bom của phi vụ. Trên phiên bản A-26C, hoa tiêu còn đảm trách việc nạp đạn cho khẩu súng trước mũi. Một vài chiếc phiên bản A-26C được trang bị bộ điều khiển bay kép, với một số bộ phận có thể tháo ra được trong khi bay để lấy chỗ di chuyển sang phần mũi. Trong đa số các phi vụ, có thêm một thành viên đội bay thứ ba ngồi trong khoang súng phía sau và điều khiển từ xa các tháp súng trên lưng và dưới bụng. Người này chỉ có thể di chuyển đến buồng lái ngang qua khoang chứa bom khi nó rỗng.[7]