B-1轰炸机最显著的特点是它采用可变后掠翼设计。全展开时，翼展可达41.78米，而后退时为23.84米。这种可变后掠翼设计旨在平衡高速性能、低风阻负荷、长续航距离和良好的升降性能等相互矛盾的需求。得益于这种设计，B-1可以从民用机场起飞执行任务，并通过分散使用来避免在敌方先发制人的攻击下遭受地面破坏。B-1轰炸机的机身由平滑的曲面包裹，与主翼无明显界限。这种曲面设计有助于散射雷达波，从而降低被雷达探测到的可能性。飞行性能方面，B-1能够在平坦地面上降低到60米的飞行高度。这得益于前方监视雷达和自动操纵装置结合的地形追踪系统。该系统能够不断探测飞行路径上的地形，并使机体自动调整以适应地形的起伏，同时保持与地表一定的高度。