Những yếu tố thiết kế chính của YF-17 đã hình thành vào đầu năm 1965, từ dự án N-300 của Northrop. N-300 bản thân nó lại dựa vào thiết kế của F-5E, được sửa đổi với một thân máy bay kéo dài, mở rộng khoảng nhỏ gốc gờ trước cánh máy bay (LERX), và hai động cơ phản lực GE15-J1A1 mạnh hơn, đạt 9.000 lbf mỗi chiếc. Cánh được di chuyển lên cao hơn trên thân để tăng khả năng chứa bên trong. N-300 sau đó được mở rộng thành P-530 Cobra, tận dụng động cơ GE15J1A5 13.000 lbf, với tỷ lệ đường vòng rất nhỏ 0.25. Đường vòng có hiệu quả là chỉ một dòng làm mát cho phần phía sau của động cơ, dẫn đến biệt danh "leaky turbojet", cho phép khoang động cơ nhẹ hơn, nguyên liệu chế tạo cũng rẻ hơn.[1]

Kiểu bố trí cánh và bộ phận mũi của P-530 tương tự với F-5, với dạng hình thang hình thành do góc xuôi 20° bởi đường dây cung một phần tư, và một phận lái ở đuôi không quét xuôi, nhưng gấp hai lần diện tích cánh, với 400 ft² so với 186 ft² của F-5E. Lúc đầu cánh được đặt lên phần vai, sau đó dần dần được chuyển về vị trí giữa thân. Đặc tính mới để phân biệt với LERX, là đằng sau buồng lái phần thân được vót thon. Điều này cho phép khả năng thao diễn tại góc đụng trên 50°, bằng việc cung cấp khoảng 50% lực nâng cộng thêm. Các nhà thiết kế cũng mở rộng khe hút không khí vào trong động cơ tại những góc đụng cao. Những đặc điểm đó của máy bay giống như cái đầu của rắn hổ mang, do đó đã dẫn đến biệt danh "Cobra", thường không được gọi chính thức cho YF-17.[2] Những nghiên cứu chỉ ra bộ thăng bằng thẳng đứng đơn không đủ tại góc đụng cao, và nó được thay bằng hai bộ ổn định thẳng đứng, có độ nghiêng 45°. Kết quả là một máy bay có độ ổn định theo chiều dọc tốt, tăng cường khả năng thao diễn. Tuy nhiên, hãng Northrop chưa tin cậy hoàn toàn vào hệ thống điều khiển bằng dây và giữ lại hệ thống điều khiển bay bằng tín hiệu máy. Và thiết kế này đã được hé mở vào ngày 28 tháng 1-1971, nó được quảng cáo có trọng lượng tối đa là 40.000 pound và tốc độ cao nhất Mach 2, nhưng các khách hàng nước ngoài lại không quan tâm đến YF-17.

Thiết kế đặc trưng

YF-17 được chế tạo chủ yếu bằng nhôm, cấu trúc vỏ ứng suất nửa vỏ cứng liền truyền thống, tuy nhiên hơn 900 pound trong cấu trúc của nó là hỗn hợp than chì/epoxy. Phần mũi nhỏ chứa một radar cự ly đơn giản. Buồng lái có một ghế phóng nghiêng 18°, một vòm bọt, và một màn hình hiển thị trước mặt (HUD). Những cánh mỏng không chứa nhiên liệu, và trong vùng như gờ trước cánh chính, bộ phận lái ở đuôi và LERX, bao gồm tâm rỗ tổ ong Nomex với mặt phiến ghép lại. Phía sau của máy bay sử dụng hai cánh đuôi ổn định chuyển động làm bằng nhôm với lõi có dạng rỗ tổ ong, và hai cánh đuôi ổn định thẳng đứng trong cấu trúc quy ước. Giống như cánh, gờ trước cánh chính và cánh sau có cấu trúc mặt phiến ghép lại với lõi rỗ tổ ong. Một phanh tốc độ được đặt phía trên và giữa các động cơ.

Máy bay được trang bị một cặp động cơ turbofan General Electric YJ101-GE-110 14.400-lbf mỗi chiếc, một phát triển của động cơ GE15, được đặt gần nhau để giảm tối đa tính không đối xứng lực đẩy trong trường hợp mất một động cơ. Để dễ dàng bảo dưỡng, động cơ được đặt giá đỡ chắc chắn cho phép có thể di chuyển động cơ từ phía dưới máy bay, không phải lo sợ làm hỏng hóc hệ thống điều khiển ổn định. Mỗi động cơ được điều khiển bởi một hệ thống thủy lực độc lập. Không giống như P530, YF-17 sử dụng một hệ thống lái bằng dây được sắp xếp phối hợp từng phần, chính thức gọi là hệ thống tăng cường điều khiển điện tử (CAS), sử dụng những cánh phụ, đuôi lái, và ổn định cho điều khiển bay chính.