由于研制成本大幅上升，再加上XB-70遭遇强烈政治反对（反对派包括艾森豪威尔总统在内），该项目在1959年12月1日被美国国会砍成只制造一架研究原型机的项目，省下的经费将用于采购更多的B-52和洲际弹道导弹。但在美国空军的强烈反对下，1960年重新制定的XB-70项目恢复到12架试飞原型机的规模，并落实了两架XB-70原型机和一架YB-70预生产型的经费。1959年9月F-108项目被取消大幅增加了“女武神”的研制成本，此时参与项目的所有人都知道大事不妙了。
1961年肯尼迪总统就职后，XB-70项目回光返照，虽然他的国防部长罗伯特·麦克纳马拉一口气砍掉了十几个飞机研发项目，还削减了轰炸机总预算，但XB-70还是生存了下来，人们希望该项目在已经花掉10亿美元后能带来实际回报。
挂载4枚GAM-87的B-52
1960年5月鲍尔斯驾驶的U-2在苏联上空被SA-2地空导弹击落后，美国空军认识到在地空导弹的威胁下，高空高速轰炸机的生存能力正变得岌岌可危。SA-2可以毫不费力地爬升到“女武神”的飞行高度，而该机在3马赫下是不可能实施规避机动的（洛克希德SR-71“黑鸟”的飞行高度更高，受到的威胁要小一些）。在获知苏联正在研制3马赫的米格-25战斗机，专门用来拦截高空轰炸机后，B-52轰炸机开始演练起了低空突防战术。一夜之间，XB-70所代表的高空高速轰炸机流派就过时了，美国空军决定任何新研制的轰炸机都必须具备低空突防能力，并能发射如GAM-87“空中闪电”这样的火力圈外核导弹，这些要求最终导致了XB-70的消亡和罗克韦尔B-1“枪骑兵”轰炸机的问世。
生产中的B-1A，注意机鼻两侧的小翼，在低空飞行中用于抵消乱流引起的颠簸
由于威胁的变化，李梅、北美公司和其他美国空军将领重新审视了XB-70项目，建议把“女武神”改成侦察轰炸机，并把第三架原型机（AV3）改为XRSB-70原型机。为了挽救项目，他们还建议把XB-70作为计划中的美国超音速客机（SST）的研究机。RSB-70将能在弹舱的内置旋转挂架上挂载20枚空地导弹，可对洲际弹道导弹可能错过的目标实施补充打击。1962年3月，众议院武装部队委员会投票通过了生产60架B-70轰炸机的计划，但遭到麦克纳马拉的强烈反对，他在1964年2月把项目一撸到底，只保留生产两架XB-70原型机的资金。
就在无人看好的情况下，北美开始制造AV1和AV2号原型机。尽管在修订后的计划中，原型机不会安装包括雷达、电子战设备和轰炸导航系统在内的所有军事装备，但制造该机仍然是一个巨大的技术挑战。该机的子系统与飞机并行研发，其AN/ASQ-28轰炸导航系统后来经过修改后被应用在了罗克韦尔B-1A轰炸机上。
制造中的XB-70原型机
挑战极限
北美在研制XB-70的过程中遭遇的主要挑战是寻找一种能承受3马赫速度下304摄氏度气动摩擦高温的金属材料。尽管洛克希德为其SR-71选择了稀缺的钛金属，但北美选择采用不锈钢蜂窝夹芯三明治结构来制造超过XB-70的100多片蒙皮。这种材料比钛更容易加工，价格也更便宜，但在高速下有可能会分层，在地面也容易因磕磕碰碰而损坏。此外XB-70采用的4000PSI高压液压系统具有一些钛合金和不锈钢零件，许多钢制零件都要从钢坯经过昂贵切削而成。
在XB-70坠机现场寻获的不锈钢蜂窝夹芯蒙皮
考虑飞行中出现的极端温度变化，整体油箱的密封是另一个让人头痛的问题。油箱内必须注入惰性氮气，以防灼热的机翼结构引燃燃油蒸气。
XB-70内部油箱示意图
传统弹射座椅无法在3马赫速度中逃离飞机，因此北美为XB-70安装了为康维尔B-58A“盗贼”和F-108“轻剑”研制的斯坦利B型封闭式逃生舱系统的改进型。飞行员和副驾驶各配备一个重453千克逃生舱，可在161-3380公里/小时的速度范围内和27500米高度以下安全弹射。弹射时，乘员的座椅被蛤壳门封闭形成逃生舱，然后在一具43.59千牛推力的火箭推动下脱离座舱。逃生舱后方的两个伸缩臂展开，末端两个锥形减速伞张开稳定住姿态，下降到4600米时主伞张开，使逃生舱徐徐下降，在落地前一刻减震气囊打开，成功落地后乘员自行走出逃生舱并取出生存工具包。如果落在海上，逃生舱可在额外气囊的帮助下漂浮长达三天。
XB-70的逃生舱
逃生舱的地面弹射测试
XB-70驾驶舱的仪表和操纵装置相对传统，不过用于显示马赫数和姿态/垂直速度的垂直条式显示器比较时髦。XB-70的翼尖在飞行中可根据速度下放25至65度，后来进一步增加到30至70度。飞行员和副驾驶后方是另外两名机组人员（导航员/投弹手和电子对抗操作员）的座椅，原型机的这个位置被测试设备舱占用。
XB-70的驾驶舱
XB-70的折叠翼尖
由于驾驶舱位于“蛇颈”位置，所以离地超过5.18米，需要定制特别登机梯，乘员在上下飞机时需要固定好安全绳以防意外跌落。眼镜蛇般的外形也意味着XB-70的前起落架在飞行员座椅后方19.8米处，因此他必须重新学习精确地面滑行驾驶技术。正如试飞行员唐·马利克所说的：“（滑行中）一个很大问题是要不断脑补起落架相对于跑道的位置。我们必须等到驾驶舱超过滑行道边缘，然后才开始转弯。”长长的前机身也使驾驶舱在地面滑行和高速飞行中容易上下颠簸。
XB-70的定制超高登机梯
XB-70的地面机动性不是很好
该机主起落架采用四轮小车设计，安装有耐热金属浸渍轮胎，共有41个刹车盘。不过即便刹车系统如此复杂，仍然难以应付飞机庞大的重量，在着陆中经常达到1093摄氏度的刹车温度，并导致了若干起起落架火灾。
XB-70的主起落架，也许该算五轮小车？
第一架XB-70 62-0001AV1在1964年5月11日下线，其闪闪发光的白色耐热涂料在阳光下熠熠生辉。作为世界上最重、最快、最强大、最昂贵的多发轰炸机，该机于9月21日首飞。尽管经过了仔细的地面测试，但该机在首飞中主起落架拒绝完全收回，导致飞行员阿尔·怀特和乔·卡腾不得不放弃在首飞中进行超音速飞行的计划，并前往加州爱德华兹空军基地紧急降落。在降落中由于刹车锁死，起落架开始起火。
1964年5月11日，首架XB-70A原型机在北美航空公司设在加利福尼亚州帕姆代尔的第42号工厂中正式下线，照片所示为当天的场景
XB-70“女武神”轰炸机首飞时拍摄的照片
XB-70起落架起火的情景