Dù Trung tâm phát triển hàng không Wright thuộc Không quân Hoa Kỳ (USAF) là nhà tài trợ chính của Đề án 3347 của Republic phát triển một mẫu máy bay tiêm kích động cơ tuabin phản lực cánh quạt, nhưng khởi đầu lại từ yêu cầu của Hải quân Hoa Kỳ về một mẫu máy bay tiêm kích trang bị cho tàu sân bay, nó phải cất cánh mà không cần đến sự trợ giúp từ máy phóng.[2] Tên định danh ban đầu của đề án là XF-106,[3] nhưng sau đó đề án được đổi tên thành XF-84H, do nó gần như là một chương trình phát triển một biến thể của F-84 hơn là một mẫu máy bay mới.[4] Khi hải quân hủy bỏ hợp đồng chế tạo 3 mẫu thử, thì mẫu thử XF-84H trở thành máy bay nghiên cứu cho Phòng thí nghiệm động cơ cánh quạt của không quân tại Căn cứ Không quân Wright-Patterson để thử nghiệm các mẫu động cơ cánh quạt giúp máy bay đạt vận tốc siêu âm.[5]

XF-84H được tạo ra từ một khung thân một chiếc F-84F sửa đổi, lắp đặt một động cơ tuabin phản lực cánh quạt Allison XT40-A-1 có lực đẩy 5850 hp (4360 kW) [6] ở phía sau buồng lái, nó có trục được kéo dài để lắp cánh quạt ở mũi.[7] Động cơ tuabin được lắp đặt nhưng không được sử dụng đến, nó có chế độ đốt tăng lực cũng tăng công suất lên tới 7.230 mã lực (5.391 kW).[8] Lực đẩy được điều chỉnh bằng cách thay đổi góc phương của cánh quạt có đường kính 12 ft (3.7 m), cánh quạt gồm có 3 cánh làm bằng thép, vuông góc với mặt phẳng ngang và quay liên tục ở tốc độ 3.000 vòng/phút, giúp máy bay đạt tốc độ xấp xỉ Mach 1,18. Để triệt tiêu mô-men xoắn của cánh quạt và "hệ số P", XF-84H có cánh trượt cố định ở lưng.[9] Đuôi của XF-84H là loại đuôi chữ T để ổn định cân bằng.[10]

XF-84H bị mất ổn định do mô-men xoắn loắn từ cánh quạt, cũng như các vấn đề cố hữu đối với động cơ cánh quạt khi bay ở vận tốc siêu âm.[5] Một số cấu hình lưỡi quạt kì lạ đã được thử nghiệm để giải quyết các vấn đề trên trong một thiết kế cuối cùng.[9] Các tính năng thiết kế khác nhau cũng được tính đến để triệt tiêu mô-men xoắn lớn.[7] Hai mẫu thử gặp phải những vấn đề liên quan đến động cơ T40 như các loại máy bay cường kích khác là Douglas XA2D Skyshark và North American A2J Super Savage. Một tính năng đáng chú ý của thiết kế là XF-84H là máy bay đầu tiên mang một tuabin nén khí có thể thu vào đưa ra được. Trong trường hợp động cơ hỏng, nó sẽ tự động đón luồng khí để cung cấp điện và lực đẩy. Do vấn đề động cơ, nên động cơ tuabin nén khí thường được lắp trong chuyến bay.[9]