USA Aviation Bombardier Boeing B 17 Version A à G

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 Introduction 
La Reine du Ciel
Le Boeing B-17 Flying Fortress en français « Forteresse Volante » — est l'un des bombardiers américains les plus emblématiques de la Seconde Guerre mondiale. Quadrimoteur lourd, il fut l'épine dorsale du bombardement stratégique américain en Europe de 1942 à 1945, et l'avion qui largua le plus gros tonnage de bombes tout au long du conflit.
Sa robustesse légendaire — il pouvait rentrer à la base avec des moteurs en feu, des ailes criblées d'obus et une partie de son fuselage arrachée  lui valut une réputation hors du commun. Des centaines d'équipages lui durent la vie.
Chiffres clés : plus de 12 700 exemplaires construits, 640 000 tonnes de bombes larguées sur l'Europe, 47 483 membres d'équipage tués au combat  l'histoire du B-17 est à la fois celle d'une prouesse industrielle et d'un immense sacrifice humain.
 Genèse et Développement (1934–1941)
L'appel d'offres de 1934
Le 8 août 1934, l'US Army Air Corps (USAAC) lança un appel d'offres pour un bombardier multimoteur destiné à remplacer le Martin B-10. Les spécifications réclamaient une charge utile significative transportée à 10 000 pieds d'altitude à la vitesse de 320 km/h, avec une endurance de 10 heures. L'avion devait pouvoir être stationné à Hawaï, au Panama et en Alaska.
Boeing répondit avec le Model 299, conçu par l'ingénieur Ed Wells. L'appareil était nettement plus ambitieux que les exigences minimales : quadrimoteur au lieu de bimoteur, il arborait cinq tourelles défensives armées de mitrailleuses — ce qui valut à un journaliste de le surnommer « Flying Fortress » lors de son premier vol le 28 juillet 1935.

Le prototype Model 299 et la catastrophe de Wright Field
Le 30 octobre 1935, lors des évaluations officielles à Wright Field (Ohio), le prototype s'écrasa au décollage à cause d'un verrou de commande de gouvernail resté en place  erreur humaine, non défaillance mécanique. Malgré cet accident fatal, les performances avaient été si impressionnantes que l'USAAC prit une option sur 13 appareils de pré-série sous la désignation Y1B-17.
Contrairement au choix initial porté sur le bimoteur Douglas B-18 Bolo moins coûteux, les militaires convaincus par le potentiel du B-17 trouvèrent des financements alternatifs pour poursuivre le programme. Le préfixe « Y1 » indiquait que ces appareils étaient financés par les fonds F-1 et non par des crédits budgétaires ordinaires.
Le Y1B-17  Les premières commandes
 

Le 17 janvier 1936, l'US Army Air Forces confia à Boeing la construction de treize avions d'essai opérationnels YB-17. Ces appareils étaient désignés en interne sous la désignation de modèle 299B. Le 20 novembre 1936, leur désignation fut modifiée en Y1B-17 , le préfixe « Y1 » indiquant qu'ils étaient financés par les fonds F-1 et non par des crédits budgétaires ordinaires. Ce changement de désignation suscita de vifs débats parmi les historiens, car les documents utilisaient simultanément les deux désignations (YB-17 et Y1B-17), laissant croire, à tort, à l'existence de deux prototypes opérationnels de la Forteresse Volante.
Le Y1B-17 reprenait en grande partie le modèle 299, à l'exception de sa motorisation. Au lieu des quatre moteurs radiaux Pratt & Whitney R-1690E Hornet était équipé de quatre moteurs radiaux Wright GR-1830-39 (G2) Cyclone à neuf cylindres en rangée. Ce changement était dû aux capacités de suralimentation nettement supérieures de la famille de moteurs Cyclone. Ainsi, à partir du Y1B-17, les moteurs Wright Cyclone devinrent la motorisation standard du Flying Fortress et restèrent en service tout au long de la longue carrière du B-17. L'équipage fut réduit à six hommes et des modifications mineures furent apportées à l'armement et au train d'atterrissage.
Le Y1B-17 se distinguait des modèles Flying Fortress ultérieurs par sa longue entrée d'air du carburateur située sur le dessus de la nacelle moteur. Le train d'atterrissage principal ne comportait qu'une seule jambe, contrairement aux deux jambes du modèle 299, ce qui facilitait son remplacement en cas de dommage. Le train d'atterrissage principal, doté d'un amortisseur hydraulique monocylindre, se rétractait électriquement vers l'avant et vers le haut, dans les nacelles des moteurs. Une partie de la roue restait exposée au flux d'air. La roulette de queue, également équipée d'un amortisseur hydraulique, se rétractait entièrement électriquement. Ce système de rétraction du train d'atterrissage devint la norme pour l'ensemble de la production du B-17.
Le premier Y1B-17 (n° 36-149) décolla le 2 décembre 1936. Cinq jours plus tard, à l'atterrissage, les freins de l'appareil surchauffèrent et se bloquèrent, provoquant un pylone. Bien que l'avion ne fût pas gravement endommagé, ce second accident fit planer la menace d'une annulation du programme par le Congrès en cas de nouveaux incidents.
Tous les Y1B-17 restants furent livrés à l'armée entre le 11 janvier et le 4 août 1937. Douze Y1B-17 furent affectés au 2nd  Combat bombardment Group de Langley Field, en Virginie, pour évaluation. Le treizième Y1B-17 fut affecté à Wright Field pour diverses expérimentations. À cette date, les douze Y1B-17 du 2nd Combat Bombardment Wing constituaient l'intégralité des forces de bombardiers lourds américaines.
 

Durant cette période au sein du 2nd  Combat bombardment Group  tous les défauts majeurs de conception du B-17 furent identifiés. Très tôt, des instructions de décollage furent élaborées à l'intention des pilotes et copilotes. Ces instructions visaient à prévenir des accidents similaires à celui survenu avec le prototype Model 299.
Début 1938, le colonel Robert C. Olds, commandant du 2nd  Combat bombardment Group  effectua un vol transcontinental d'est en ouest à bord d'un Y1B-17. Le record, alors établi à 12 heures et 50 minutes, fut battu par Robert Olds avec un temps de 10 heures et 46 minutes et une vitesse moyenne de 394 km/h
Six avions du 2e Groupe de bombardement ont participé à un  raid aérien reliant Langley Field à Buenos Aires, en Argentine. Le vol comprenait des escales de ravitaillement au Pérou et au Panama. Les appareils ont décollé de Langley Field le 15 février 1938 et sont revenus le 27 février. Ils ont parcouru plus de 19 300 kilomètres sans incident majeur.
En mai 1938, des avions du 2e Groupe de bombardement participèrent à un exercice de démonstration, interceptant le paquebot  italien « Rex » à plus de 1 100 kilomètres des côtes américaines. Cette démonstration visait non seulement à prouver l'autonomie et les capacités de navigation du Y1B-17, mais aussi l'efficacité des bombardiers lourds contre d'éventuelles forces d'invasion ennemies, bien avant qu'elles n'approchent des côtes américaines. Cette démonstration provoqua une vive irritation parmi les commandants de l'US Navy, qui la considérèrent comme une ingérence de l'Armée de terre dans les missions spécifiques de la Marine. Les organisateurs de la démonstration, issus du General Hadquarter Air Force, furent relevés de leurs fonctions et affectés à différents postes aux États-Unis. Peu après, le Département de la Guerre américain limita la zone de responsabilité de l'Army Air Corps sur le territoire américain à une zone côtière de 160 kilomètres. À cette époque, de nombreux responsables de l'Armée de terre américaine estimaient que la poursuite de la production du B-17 était superflue. Le major général Stanley D. Embrick a fait valoir que le B-17 était inutile car « la supériorité militaire du B-17 sur deux ou trois avions plus petits est obtenue au même coût ».
Durant l'été 1938, le Y1B-17 n° 36-157 traversa accidentellement un orage. À l'atterrissage, seuls des dégâts mineurs furent constatés sur les ailes ; l'appareil resta en grande partie intact.
Les Y1B-17 ont volé pendant trois ans sans accident grave et ont été transférés au 19e groupe de bombardement de March Field en octobre 1940.
 

Outre les 13 appareils d'essai opérationnels, une autre cellule Y1B-17 (sans numéro de série militaire) a été commandée comme appareil non volant pour des essais de résistance structurelle statique. Livrée sans armement, elle était destinée à déterminer les charges structurelles maximales admissibles.
Cependant, le commandement de l'USAAF jugea ces essais superflus et, le 12 mai 1937, il fut décidé de convertir le Y1B-17 en un avion d'essais en vol dédié, désigné Y1B-17A . Ses moteurs Wright GR-1820-51 (G5) Cyclone étaient équipés de turbocompresseurs Moss/General Electric entraînés par les gaz d'échappement. Ces turbocompresseurs étaient conçus pour générer une pression importante afin d'obtenir une puissance maximale au décollage et d'abaisser la pression à celle du niveau de la mer dans l'air raréfié en haute altitude. L'air comprimé dans le compresseur devenait très chaud et nécessitait un refroidissement avant d'être admis dans le moteur. Pour ce faire, le Y1B-17A fut équipé d'un refroidisseur intermédiaire monté sur le bord d'attaque de l'aile.
Le Y1B-17A reçut la désignation constructeur Modèle 299F et le numéro de série USAAC 37-369. Son premier vol eut lieu le 29 avril 1938. Initialement, les concepteurs avaient placé les turbocompresseurs horizontalement au-dessus des nacelles des moteurs, mais cet emplacement s'avéra inadapté au bon fonctionnement du compresseur et engendrait des vibrations. Ils furent donc déplacés sous les nacelles. L'appareil ainsi modifié effectua son premier vol le 20 novembre 1938. Ce vol se déroula sans incident et les moteurs turbocompressés développèrent 800 chevaux à 7 620 mètres d'altitude, tandis que le moteur atmosphérique standard R-1820-39 ne produisait que 775 chevaux à 4 267 mètres d'altitude. L'augmentation de la puissance du moteur et de l'altitude de vol a permis de relever le plafond opérationnel de l'appareil à plus de 9 144 mètres (30 000 pieds) et sa vitesse maximale à 500 km/h (311 mph) (contre 412 km/h pour le Y1B-17). Ces résultats d'essais ont conduit à l'adoption des turbocompresseurs comme équipement standard sur toutes les forteresses volantes, à commencer par le B-17B.
Le Y1B-17A a été livré aux forces aériennes de l'armée le 31 janvier 1939. Après que les essais de l'armée aient été terminés, la désignation de l'avion a été changée en B-17A . 
B 17 B
 

La première version de série du Flying Fortress fut le B-17B (modèle 299M). L'appareil fut initialement désigné Boeing modèle 299E, mais des modifications apportées aux spécifications de l'Air Corps furent jugées suffisantes pour justifier l'introduction de la nouvelle désignation d'usine modèle 299M.
Extérieurement, le B-17B différait du Y1B-17 par une gouverne de direction plus grande et légèrement redessinée, des volets de bord d'attaque plus larges et un nez redessiné. La tourelle de mitrailleuse avant fut déplacée dans la partie supérieure avant du cône avant en plexiglas, dont la partie inférieure comportait un panneau de verre plat pour le viseur de bombardement. L'affût d'origine de la mitrailleuse avant du Y1B-17 s'avéra inadapté au combat. Le nouvel affût était un simple support pour une mitrailleuse portable de 7,62 mm. Le commodore de l'air britannique Arthur Harris, qui se rendit aux États-Unis en 1938 et devint commandant du Bomber Command de la RAF pendant la guerre, déclara après avoir inspecté le Y1B-17 que l'affût de la mitrailleuse avant ressemblait « davantage à une attraction de fête foraine qu'à un avion de combat ». Harris était généralement critique envers l'armement défensif du Y1B-17, qui répondait aux exigences de 1935 et était devenu insuffisant dès 1938.
Le nez redessiné a réduit la longueur totale de la Forteresse Volante de 18 cm. Un petit dôme sphérique en plexiglas a été ajouté au toit du cockpit, légèrement en retrait des sièges des pilotes. L'appareil a reçu des moteurs R-1820-51 plus puissants, développant 1 200 ch au décollage et 900 ch à 7 620 mètres d'altitude. De plus, plusieurs modifications ont été apportées aux systèmes internes. L'équipage a été repositionné : le poste du navigateur a été déplacé de l'arrière vers l'avant de l'appareil, où il bénéficiait d'une meilleure visibilité.
Outre les modifications majeures mentionnées ci-dessus, plusieurs changements mineurs ont également été apportés à la conception de la Forteresse Volante. Par exemple, les volets ont été remplacés par des revêtements en aluminium au lieu de tissu, et les freins du train d'atterrissage par des freins hydrauliques.
Le viseur Norden, qui allait devenir célèbre par la suite, était monté au-dessus du hublot du nez de l'appareil. Ce viseur gyrostabilisé avait été mis au point par Carl L. Norden et le capitaine Frederick I. Entwistle. Il détectait les écarts de trajectoire de l'avion par rapport à la trajectoire prévue et les corrigeait. Dans les versions ultérieures, le viseur Norden était intégré à un pilote automatique dédié, qui contrôlait l'avion lors de l'approche de la cible. Le bombardier devait alors pointer le viseur optique sur la plateforme gyroscopique vers l'objet visé et confier les actions suivantes au système automatique. Ce dernier détectait les écarts de trajectoire, les corrigeait à l'aide des gouvernes de direction et larguait les bombes au moment opportun. Le contrôle revenait ensuite au pilote. À l'époque, les communiqués de presse officiels vantaient la précision du viseur, affirmant qu'il permettrait de « toucher un baril de saumure avec une bombe ». Malgré ces articles de presse, le viseur Norden était strictement classifié : il était installé sur l’avion juste avant le décollage, recouvert d’une housse, puis retiré immédiatement après l’atterrissage. L’installation et le retrait du viseur étaient toujours effectués sous la surveillance de gardes armés.
Le premier B-17B (n° 38-211) effectua son vol inaugural à Seattle le 27 juin 1939. Au total, 39 B-17B furent produits à l'usine Boeing de Seattle. Cependant, en raison de difficultés d'obtention de financements de l'US Air Corps, les numéros de série de l'USAAC furent répartis en plusieurs séries : 38-211/223, 38-258/270, 38-583/584, 38-610 et 39-1/39-10.
Les 39 B-17B ont tous été livrés à l'USAAC entre le 29 juillet 1939 et le 30 mars 1940. Tous les B-17B ont été affectés aux 2e, 7e et 19e groupes de bombardement (BG), à l'exception d'un appareil, qui a été conservé à Wright Field pour des essais.
 

2nd Bombardment Group	7th Bombardment Group	19th Bombardment Group

En novembre 1939, sept forteresses volantes B-17 effectuèrent un vol de bonne volonté de Langley Field à Rio de Janeiro, au Brésil. Tous les appareils rentrèrent sains et saufs, sans panne majeure, démontrant une fois de plus la sécurité et la fiabilité de la conception du B-17.
En 1940-41, de nombreux B-17B ont été modernisés pour intégrer un certain nombre de modifications, notamment l'installation de supports de mitrailleuses de 12,7 mm affleurant le fuselage, similaires à ceux du B-17C.
Le 27 octobre 1941, un B-17B du 41e escadron de reconnaissance du 2e groupe de bombardement, basé à Terre-Neuve, attaqua un sous-marin allemand. Bien que le sous-marin soit resté intact, cette attaque marqua la première fois qu'un avion de l'US Army Air Forces menait une attaque contre les forces allemandes pendant la Seconde Guerre mondiale. Les États-Unis n'étant pas officiellement engagés dans la guerre contre l'Allemagne à cette époque, l'incident fut peu médiatisé.Les B-17B restants en octobre 1942 furent renommés RB-17B (le « R » indiquant les capacités opérationnelles limitées de l'appareil). Ces appareils furent utilisés pour des vols d'entraînement non combattants, le transport de fret et des missions de liaison et de messagerie. 
Le B 17 C
 

Alors que la commande de B-17B était encore en cours d'exécution en 1939, l'US Army Air Forces passa commande de 38 Flying Fortress supplémentaires. Cette nouvelle commande concernait une version améliorée, le modèle 299H, que l'armée désigna B-17C . Les appareils reçurent les numéros de série de 40-2042 à 40-2079.
Extérieurement, le B-17C se distinguait des versions précédentes du B-17 par la suppression des renflements en forme de larme sur les flancs du fuselage, près de l'empennage. Ces renflements limitaient considérablement l'angle de tir vertical des mitrailleuses et, outre le fait qu'ils généraient une traînée aérodynamique supplémentaire, dirigeaient les turbulences vers les surfaces horizontales de l'empennage. Sur le B-17C, ces renflements furent remplacés par des hublots. Afin d'éviter de modifier l'empennage, ces nouveaux hublots étaient en forme de larme. Chaque hublot abritait une mitrailleuse Colt-Browning M-2 de calibre .50, montée dans un coin. Le renflement ventral destiné à la mitrailleuse fut remplacé par un grand caisson métallique en forme de cuvette abritant une autre mitrailleuse M-2 de calibre .50. La conception de cet affût était similaire à celle utilisée sur le bombardier moyen allemand Heinkel He 111. Pour tirer vers l'arrière, le mitrailleur était contraint de s'agenouiller. Le renflement dorsal du fuselage, au niveau du poste de l'opérateur radio, a été remplacé par un panneau lisse en plexiglas intégrant un support pour une mitrailleuse M-2 de calibre .50. Au lieu d'un unique support au centre du nez, six supports ont été ajoutés de chaque côté pour une mitrailleuse M-2 portable de calibre .75. La mitrailleuse pouvait tirer depuis n'importe lequel de ces supports.
L'appareil était équipé de réservoirs de carburant auto-obturants et d'un blindage renforcé pour l'équipage. Il disposait également d'un système d'oxygène séparé dans le poste de pilotage et d'un système de distribution de carburant amélioré. Sa motorisation était composée de quatre moteurs radiaux Wright GR-1820-65 (G-205A) Cyclone turbocompressés, développant une puissance au décollage de 1 200 chevaux. La masse maximale au décollage de l'appareil atteignait 22 500 kg
Boeing avait fixé le prix du B-17C à 205 000 dollars l'unité, mais la direction de l'armée de l'air insistait sur un prix de 198 000 dollars. Le général Carl Spaatz négocia intensivement avec la direction de l'entreprise, et un accord fut finalement trouvé sur le prix de 202 500 dollars, Boeing acceptant de corriger certains défauts de l'appareil en échange.
Le premier B-17C était prêt à voler le 21 juillet 1940. Cet appareil est resté chez Boeing et a servi aux vols d'essai. La livraison du premier lot de B-17C à l'USAAC a été achevée le 29 novembre 1940.
Vingt B-17C furent transférés de la chaîne de production britannique dans le cadre du programme Prêt-Bail et reçurent la désignation Fortress I. Les appareils restants furent transférés à l'USAAC. Cependant, en janvier 1941, les 18 appareils de l'USAAC furent renvoyés à Boeing pour être modernisés au standard B-17D. En octobre 1942, les B-17D survivants, y compris les B-17C modernisés, furent renommés RB-17D et utilisés à des fins de soutien et d'entraînement.
En vertu de l'accord de prêt-bail du 11 mars 1941, le département de la Guerre des États-Unis était autorisé à vendre, prêter ou louer du matériel de guerre « au gouvernement de tout pays dont le président juge la défense vitale pour la défense des États-Unis ».
Presque immédiatement après la signature du traité, la Royal Air Force (RAF) exprima le souhait de recevoir un nombre important de B-17. L'USAAC accepta à contrecœur de transférer vingt appareils d'une commande de 38 B-17C de nouvelle génération au Royaume-Uni. Ces vingt B-17C furent expédiés directement de l'usine Boeing. Les appareils transférés au Royaume-Uni étaient quasiment identiques aux B-17C de l'USAAC. Avant leur livraison, ils subirent des modifications à Wright Field, au cours desquelles toutes les mitrailleuses, à l'exception de la mitrailleuse de nez de 7,62 mm, furent remplacées par des mitrailleuses Colt-Browning de 0,50 mm conformes aux normes britanniques. L'équipement radio fut également remplacé. Le train d'atterrissage fut modifié. Les appareils furent également équipés de réservoirs de carburant auto-obturants. La conversion prit du temps, et les quatre premiers appareils n'arrivèrent au Royaume-Uni que le 14 avril 1941. Les autres appareils arrivèrent au cours des mois suivants. Boeing a désigné l'appareil Model 299T, et la RAF l'a désigné Fortress I. La RAF a attribué les numéros de série AN-518 à AN-537, bien qu'ils aient initialement reçu des numéros de série AM, puis des numéros de série AN.
Bien que l'USAF ne considérât pas le B-17C comme prêt au combat (le modèle E, basé sur des rapports de combat en Europe, était déjà en préparation), la situation de la RAF était suffisamment désespérée pour que les avions soient envoyés au combat.
Le Fortress I entra en service au sein du 90e escadron, basé à West Raynham. Lors d'un vol de convoyage, le premier Fortress I dérapa hors de la piste et cassa son train d'atterrissage à l'atterrissage à West Raynham, au Royaume-Uni. L'appareil ne fut pas réparé et servit de source de pièces détachées.
La RAF prévoyait d'utiliser le Fortress I pour des raids diurnes sans escorte sur des cibles en Europe, comptant sur la puissance de feu défensive tant vantée du B-17 pour repousser les attaques de chasseurs. La première mission de combat du Fortress I eut lieu le 8 juillet 1941, de Polebrook à Wilhelmshaven. Trois appareils y participèrent. Une panne de moteur contraignit l'un d'eux à se dérouter vers une autre cible, mais les deux autres larguèrent leurs bombes sur la caserne navale de Wilhelmshaven à 9 145 mètres d'altitude. Cependant, les appareils ne purent obtenir aucun résultat en raison de la haute altitude. De plus, les équipages constatèrent que les températures à cette altitude étaient si basses que le lubrifiant des mitrailleuses gelait, les rendant inutilisables. Par ailleurs, les vitres du cockpit gelèrent et les moteurs Cyclone commencèrent à fonctionner de manière irrégulière. Malgré cela, tous les appareils regagnèrent leur base sains et saufs.
Le 23 juillet, trois avions Fortress I ont tenté de larguer des bombes sur Berlin, mais en raison d'une mauvaise visibilité, les appareils ont été contraints de retourner à leur base.
Le 24 juillet, un groupe de bombardiers Fortress I attaqua la base navale française de Brest. Ces appareils étaient équipés de viseurs de bombardement Sperry Mark O-1, une variante du Norden, les Américains hésitant à céder le Norden, considéré comme secret, aux Britanniques. Les Fortress I larguèrent leurs bombes à 9 000 mètres d'altitude et détruisirent leurs cibles. Des chasseurs allemands Me-109 attaquèrent la formation, mais tous regagnèrent leur base. Cependant, l'un des Fortress I participant au raid aérien fut si gravement endommagé par les chasseurs allemands (deux membres d'équipage furent tués et deux blessés) qu'il se brisa à l'atterrissage et prit feu.
La troisième forteresse fut bientôt perdue, réduite en cendres par un incendie accidentel.
Trois bombardiers Fortress I tentèrent d'attaquer le Panzerschiff  allemand Admiral Scheer, ancré à Oslo, en Norvège, mais furent attaqués par des chasseurs de la Luftwaffe et abattus. L'un de ces bombardiers Fortress I, légèrement endommagé, tomba aux mains des Allemands, offrant ainsi l'occasion d'étudier pour la première fois le nouveau viseur de bombardement.
Le septième Fortress I a été perdu lors d'un vol d'essai en haute altitude suite à une panne. Le huitième Fortress I a été détruit après une chute verticale soudaine depuis la haute altitude, suivie d'un crash au sol. Miraculeusement, un seul membre d'équipage a survécu. La cause exacte de cette catastrophe n'a jamais été déterminée. Le givrage en haute altitude est considéré comme l'hypothèse la plus probable.
En septembre 1941, les bombardiers Fortress I de la RAF avaient mené 22 raids sur Brême, Brest, Emden, Kiel, Oslo et Rotterdam. Sur les 39 appareils engagés, 18 durent regagner leur base et deux furent contraints de bombarder d'autres cibles en raison de problèmes mécaniques. Huit Fortress I furent abattus au combat ou perdus dans des accidents. Suite à ces résultats, le commandement de la RAF décida d'abandonner les raids diurnes sur le Troisième Reich.
Après un certain temps, quatre Fortress I furent envoyées au Moyen-Orient, où elles effectuèrent des raids nocturnes contre les positions ennemies à Benghazi et Tobrouk jusqu'en mai 1942. En octobre 1941, les Fortress I survivantes en Europe furent transférées au Coastal Command de la RAF et opérèrent avec les escadrons 206 et 220.
Un char Fortress I a été déployé en Inde en juillet 1942, où il a rejoint l'USAAF.
Les débuts du B-17 au combat ne furent pas entièrement couronnés de succès. Les équipages rencontrèrent de nombreux problèmes mécaniques lors de leurs missions. La graisse des mitrailleuses avait tendance à geler en haute altitude, et l'armement défensif se révéla totalement insuffisant pour repousser les attaques de chasseurs ennemis. De plus, des difficultés surgirent pour atteindre les cibles avec précision lors des bombardements à haute altitude. Les équipages britanniques, pratiquement sans expérience du pilotage d'avions de type B-17, furent incapables d'exploiter pleinement les capacités de l'appareil. Ce constat fut constamment souligné par le général Henry H. « Hap » Arnold, commandant de l'USAAF, qui déplorait que « les Britanniques n'aient jamais donné sa chance au Fortress ». Cependant, la nécessité d'améliorer l'armement défensif du B-17 était évidente. L'idée de déployer un grand nombre de B-17 en formations denses pour une meilleure protection contre les tirs de chasseurs et de proposer un entraînement plus intensif aux équipages émergea. Malgré les difficultés, les équipages britanniques furent plutôt satisfaits du Fortress I, car l'appareil se révéla léger et agréable à piloter, raisonnablement maniable et aérodynamiquement stable lors du largage de bombes. 
Le B 17 D
 

Le 17 avril 1940, l'USAAC commanda quarante-deux B-17C supplémentaires. Ces appareils présentant de légères différences par rapport au B-17C d'origine, l'armée les rebaptisa B-17D le 6 septembre 1940. En réalité, le B-17D ne différait que très légèrement du B-17C et partageait le même moteur Boeing modèle 299H. Extérieurement, le B-17D ne se distinguait du C que par la forme des ouïes d'aération du capot moteur, conçues pour un meilleur refroidissement. Sur cette photographie, la seule caractéristique permettant de différencier les modèles C et D est la présence de ces volets à persiennes. L'étanchéité des réservoirs de carburant fut améliorée et plusieurs plaques de blindage supplémentaires furent installées pour protéger l'équipage. Les modifications internes comprenaient un système électrique revu et l'ajout d'un dixième membre d'équipage. Le B-17D reçut des mitrailleuses jumelées en affûts ventraux et dorsaux, portant son armement défensif total à une mitrailleuse de 7,62 mm et six mitrailleuses de 12,7 mm.
Le premier B-17D effectua son vol inaugural le 3 février 1941. Tous les B-17D commandés furent livrés à l'armée de terre américaine entre février et avril 1941. Ces appareils reçurent les numéros de série USAAC compris entre 40-3059 et 40-3100. La plupart des B-17D livrés furent affectés à des unités stationnées à Hawaï et aux Philippines. Le lot de B-17C non destiné au Royaume-Uni fut modifié au standard B-17D et rebaptisé B-17D.
À partir de mars 1941, l'armée américaine commença à peindre les B-17 en camouflage vert olive (41) sur toutes les surfaces supérieures et gris neutre (43) sur toutes les surfaces inférieures, avec une bande de transition estompée de 100 mm. Au moment de l'attaque de Pearl Harbor, la quasi-totalité des B-17C et D arboraient ce camouflage. En octobre 1942, les B-17D survivants furent renommés RB-17D et utilisés pour le soutien et l'entraînement.
Le seul B-17D survivant, le n° 40-3097 (connu sous le nom de « Swoose »), est actuellement entreposé au hangar Paul Garber à Silver Hill, dans le Maryland.
Le B 17 E
 

La première version du Flying Fortress produite en grande série fut le B-17E . Selon certaines sources, le B-17E fut conçu à partir de l'expérience acquise lors des combats des B-17C et D durant les premiers mois de 1942 dans le Pacifique contre le Japon. D'autres sources affirment que ce modèle fut développé pour pallier les défauts des Flying Fortress précédents, constatés lors de leur service au sein de la RAF en Europe durant l'été 1941. Toutefois, ces hypothèses sont inexactes, puisque 277 B-17E furent commandés le 30 août 1940, alors même que les livraisons du modèle F étaient encore en cours. Le projet B-17E était désigné en interne Boeing Model 299O.
Les premiers équipages de Flying Fortress (B-17C et D) étaient parfaitement conscients de l'important espace mort situé immédiatement derrière la queue, rendant presque impossible l'engagement d'un chasseur ennemi approchant par l'arrière. Les pilotes de l'USAAC aux commandes des premiers Flying Fortress mirent au point toutes sortes de manœuvres pour éviter les attaques venant de l'avant et de l'arrière. Parallèlement, ils s'efforçaient de permettre aux mitrailleurs latéraux d'engager les appareils ennemis. Cependant, dans les formations serrées qui devinrent courantes lors des raids sur l'Allemagne en 1942-1943, de telles manœuvres devinrent pratiquement impossibles et dangereuses.
À la recherche d'une meilleure solution, les concepteurs du B-17E ont développé une section arrière de fuselage entièrement nouvelle, séparée du compartiment de l'opérateur radio, abritant une tourelle à commande manuelle équipée de deux mitrailleuses de 12,7 mm. Le mitrailleur pouvait accéder à la tourelle arrière par une porte située dans la section arrière, qui servait également d'issue de secours en cas de panne. Cette porte faisait aussi office de dossier blindé. Depuis la tourelle, le mitrailleur pouvait également monter à bord. Cependant, cette manœuvre était uniquement possible avec les mitrailleuses pointées verticalement vers le bas, une position impossible au sol. Par conséquent, la première option était envisageable si le mitrailleur souhaitait rester dans la tourelle au décollage, mais compte tenu de la faible garde au sol de 380 mm, il devait faire preuve d'une grande endurance. De ce fait, lors des opérations du B-17E, la plupart des mitrailleurs préféraient accéder à la tourelle en vol. Dans l'installation, le tireur était assis sur une selle de vélo, les genoux appuyés sur les butées souples.
Pour loger la tourelle arrière, le fuselage du B-17E a dû être allongé de 1,83 mètre par rapport au modèle D. Afin d'améliorer la stabilité lors du largage des bombes, l'envergure de l'empennage horizontal a été augmentée, la dérive allongée et une longue dérive a été installée. Les versions B-17E, B-17F et B-17G se distinguent aisément des modèles précédents par la présence de cette dérive. Après l'ajout de celle-ci, les pilotes américains ont surnommé les premiers B-17 Flying Fortress « queue de requin » et les plus récents « fortresses à gros cul ».
Montée sur le fuselage, juste derrière le poste de pilotage, se trouvait une tourelle équipée d'un système de commande électrohydraulique en élévation et en rotation pour deux mitrailleuses M-2 Colt-Browning de calibre .50. Cette tourelle, développée par la société Sperry Gyroscope, avait une cadence de tir de 1 400 à 1 600 coups par minute. Elle était généralement actionnée par un mécanicien de bord, installé à l'intérieur sur un siège étroit de type bicyclette. Les hublots ovales situés sur les flancs du fuselage, à l'extrémité étroite de l'empennage, furent remplacés par des ouvertures rectangulaires à vitres amovibles. Une mitrailleuse de calibre .50 était montée derrière chacune de ces vitres.
Le capot moteur ventral du B-17D, de forme tubulaire, fut remplacé par une tourelle Bendix à moteur électrique. Cette tourelle était télécommandée ; le mitrailleur, posté à l'extérieur, pointait les mitrailleuses à l'aide d'un périscope. Son poste se trouvait dans la section arrière, reliée à la salle radio par une porte.
Le premier prototype du B-17E vola pour la première fois le 5 septembre 1941. Le nouveau modèle a immédiatement remplacé le B-17D sur la chaîne de production, et la production a commencé à s'accélérer à plein régime.
La demande de l'armée de l'air américaine pour le B-17 dépassait largement les capacités de Boeing, et l'USAAF encouragea la création d'une association de production regroupant Boeing, la Vega Aircraft Corporation (filiale de Lockheed) et la Douglas Aircraft Company. Cette association fut baptisée « BVD », un nom qui, par une curieuse coïncidence, correspondait à celui d'une marque de sous-vêtements populaire aux États-Unis à l'époque. La production du B-17E dans l'usine principale de Boeing à Seattle devait être étendue par la production du même appareil dans une seconde usine à Wichita, au Kansas. Les usines Douglas de Santa Monica et de Long Beach, en Californie, étaient également destinées à la production du B-17E. L'usine Douglas de Long Beach avait été spécialement construite et équipée pour la production du Flying Fortress. Cependant, avant que ce plan ne puisse se concrétiser, le nouveau modèle B-17F était prêt pour la production et fut par la suite produit par les trois entreprises. Ni Lockheed ni Douglas ne produisirent jamais le B-17E.
Les premiers B-17E furent livrés au 7e groupe de bombardement en novembre 1941. Le 30 novembre 1941, les 42 B-17E commandés avaient tous été livrés.
Le poids accru de l'appareil et la traînée aérodynamique supplémentaire des tourelles rendaient le B-17E légèrement plus lent que son prédécesseur, le B-17D. Cependant, la protection de l'appareil était considérablement améliorée.Le contrôle à distance de la tourelle ventrale par périscope s'avéra très difficile en pratique. À partir du 113e B-17E, l'affût Bendix télécommandé fut remplacé par une tourelle sphérique Sperry équipée de deux mitrailleuses de calibre .50. Seuls les mécanismes et les moteurs de la tourelle Sperry se trouvaient à l'intérieur de l'appareil. La tourelle sphérique elle-même, d'un diamètre légèrement supérieur à un mètre, était suspendue sous le fuselage par un cardan. Elle ne contenait qu'une partie du système hydraulique et les mitrailleuses avec leurs munitions. En vol, le mitrailleur prenait place à côté des mitrailleurs de la section arrière. En cas de menace, il déployait son parachute et montait dans la tourelle par une petite trappe située sur le dessus. Un assistant, généralement le mécanicien de bord, fermait alors la trappe et vérifiait le bon fonctionnement du système de contrôle. Pour tirer, le mitrailleur devait rester dans la tourelle dans une position très inconfortable, le dos courbé. L'espace intérieur extrêmement restreint de la tourelle à boulets Sperry imposait généralement aux mitrailleurs de petite taille. La visée n'était possible qu'avec l'œil gauche. La taille réduite de la tourelle empêchait le stockage des douilles et des maillons usagés, qui devaient être jetés, ce qui représentait un risque important pour tout aéronef volant en dessous pendant les combats. 
La température à l'arrière de l'appareil, en vol à haute altitude avec les hublots ouverts, était très basse, surtout en hiver. Tous les courants d'air provenant des hublots latéraux passaient par la tourelle arrière, où la température était la plus basse. C'est pourquoi les mitrailleurs étaient équipés de combinaisons de vol chauffantes.
 

L'équipage d'un B-17E se composait généralement de dix personnes : un pilote, un copilote, un bombardier, un navigateur, un mécanicien de bord, un opérateur radio, un mitrailleur de queue, un mitrailleur ventral et deux mitrailleurs latéraux.
 

La mitrailleuse de nez était occupée soit par le navigateur, soit par le bombardier lorsqu'ils n'étaient pas en mission principale.
 

Il y avait trois façons d'entrer dans le B-17E : par la trappe avant située en bas à gauche, par la porte principale devant le stabilisateur droit et par la trappe d'évacuation du mitrailleur arrière sous la gouverne de profondeur droite. La plupart des équipages de B-17E accédaient à l'appareil par la porte principale, car c'était l'entrée la plus spacieuse. Les membres d'équipage portaient des combinaisons de vol en cuir et peau de mouton de 18 kg et étaient équipés de parachutes. À côté de la trappe avant se trouvait une table de navigation avec tout l'équipement nécessaire. Au-dessus de la table se trouvait un petit dôme astronomique en plexiglas.
Le dernier B-17E est sorti des chaînes de production de Boeing le 28 mai 1942. Au total, 512 appareils ont été construits avant le début de la production du B-17F. Durant sa production, la conception de base du B-17E a été constamment modifiée afin d'intégrer les améliorations nécessaires dictées par l'expérience du combat. Les numéros de série des Boeing B-17E sont 41-2393 à 2669 et 41-9011 à 9245.
Certains B-17E furent utilisés pour des essais ou transférés à d'autres pays. Le Boeing B-17E n° 41-2401 fut transformé en XB-38-VE avec des moteurs Allison V-1710 à refroidissement liquide. Les Boeing B-17E n° 41-2438 et n° 41-2581 furent transférés à l'Aviation royale canadienne (ARC). Le n° 41-2438 reçut le numéro de série 9206 de l'ARC et fut ensuite vendu à l'Argentine, où il reçut l'immatriculation LV-RTO. L'appareil ne fut radié qu'en 1964. Le n° 41-2581 reçut le numéro de série 9207 de l'ARC. Le Boeing B-17E n° 41-2593 fut transformé en avion de transport spécial XC-108 pour le général MacArthur. Le Boeing B-17E n° 41-9142 fut transféré à l'ARC et reçut le numéro de série 9205. Il fut ensuite vendu à l'Argentine et renuméroté LV-RTP. Il a été retiré en 1964.
Le B 17 F
 

Le B-17E, dont la production avait été arrêtée, fut immédiatement remplacé sur la chaîne de production par le B-17F (désignation Boeing : modèle 299P). L'expérience acquise avec le B-17D dans le Pacifique joua un rôle déterminant dans le développement du B-17F. L'utilisation du B-17D permit d'identifier plusieurs défauts et, début 1942, une version améliorée, le Flying Fortress B-17F, fut mise au point. 
Le B-17F était extérieurement presque identique au B-17E, ne différant que par son cône avant monobloc embouti, conique et transparent. Ce cône était dépourvu de tresse, à l'exception d'un panneau de viseur de bombardement plat, transparent et encadré. Cependant, plus de 400 modifications internes invisibles furent apportées pour améliorer l'efficacité au combat du bombardier. L'appareil était équipé de supports de bombes externes, d'hélices Hamilton Standard à pales larges, d'un système d'oxygène amélioré et de filtres à poussière sur les entrées d'air des carburateurs. Il reçut également une nouvelle tourelle ventrale, un train d'atterrissage renforcé, un double système de freinage, un équipement photographique supplémentaire, une liaison électronique entre le pilote automatique et le viseur de bombardement Norden, ainsi qu'un affût de mitrailleuse supplémentaire à rotule dans le nez. La motorisation de l'appareil fut également modifiée : de nouveaux moteurs Wright Cyclone R-1820-97 furent installés, développant une puissance de secours de 1 380 chevaux, suffisante pour un usage militaire. L'installation de ces nouvelles hélices nécessita des modifications des capots moteurs. Une autre innovation importante a été l'utilisation de réservoirs d'huile moteur auto-obturants. Un train d'atterrissage renforcé et une puissance moteur accrue ont permis d'augmenter la masse maximale au décollage de 29.5t à 32.6 t.
Le premier B-17F (41-24340) fut achevé le 30 mai 1942, deux jours seulement après l'arrêt de la production du modèle E. En raison du grand nombre de modifications, relativement mineures, apportées en continu aux B-17F de série, un système de désignation par lots de production fut mis en place. Ce système simplifia considérablement le travail des unités de maintenance sur le terrain, chargées d'assurer l'entretien d'un grand nombre de B-17F. Les 50 premiers B-17F furent désignés B-17F-1-BO, les 50 suivants B-17F-5-BO et les 50 suivants B-17F-10-BO. Boeing construisit au total 2 300 B-17F, le dernier lot de production étant désigné B-17F-130-BO. 
Après avoir reçu de Boeing un prototype du B-17E et tous les plans nécessaires, Lockheed Vega a lancé la production du B-17F dans sa nouvelle usine A-1, située près de l'aéroport Lockheed de Burbank, en Californie. Lockheed Vega a produit un total de 500 B-17F (le dernier exemplaire étant le numéro 50) avant de passer au modèle G. Les B-17F assemblés par Vega et ceux assemblés par Boeing étaient pratiquement identiques et ne se distinguaient que par leur numéro de série. 
Le troisième membre de l'association BVD, Douglas, a également lancé la production du B-17F dans son usine de Long Beach, en Californie. Douglas a produit 605 B-17F (séries B-17F-1DL à -85DL). Les appareils construits par Douglas étaient extérieurement identiques à ceux assemblés par Boeing et Lockheed.
Seuls les trois premiers B-17F construits par Douglas et les cinq premiers B-17F construits par Vega portaient le numéro de série 1. Les pièces ayant des numéros de série similaires pour les B-17F des trois constructeurs n'étaient pas totalement identiques et interchangeables, ce qui a conduit à l'ajout d'un code constructeur dans la désignation de l'appareil (-BO pour Boeing, -DL pour Douglas et -VE pour Vega). Cela a permis de déterminer avec précision la référence de la pièce pour les réparations sur un appareil donné.
Le B-17F entra en service au sein de la 8e Air Force américaine en Europe et fut utilisé lors du premier raid aérien américain sur l'Allemagne, le 27 janvier 1943 (le raid sur Wilhelmshaven). Les premières sorties du B-17F en Europe démontrèrent rapidement son extrême vulnérabilité face aux attaques frontales des chasseurs ennemis. Le blindage installé en usine n'offrait aucune protection à l'équipage : sur les 27 plaques de blindage lourd et écrans antiaériens, aucune ne le protégeait d'une attaque frontale. Touché de face par des tirs de mitrailleuses ou de canons, l'équipage du B-17F était sans défense. Diverses modifications apportées sur le terrain ne permirent pas de remédier à la situation. Une autre piste de modification consistait à renforcer la puissance de feu frontale. À cette fin, différentes structures furent installées sur le terrain dans le nez de l'appareil. Les six supports à rotule pouvaient accueillir des mitrailleuses supplémentaires de 7,62 mm ou de 12,7 mm, orientées vers l'avant ou sur les côtés. Le « Memphis Belle » (un des B-17F survivants), B-17F-10-BO (n° 41-24485), qui a servi au sein du 324e escadron de bombardement du 91e groupe de bombardement, est équipé de quatre mitrailleuses montées dans le nez. Deux sont fixées sur des supports intégrés au nez en plexiglas, et les deux autres sont installées dans des hublots situés de part et d'autre du nez. 
La différence la plus notable entre les B-17F des différentes compagnies résidait dans leur armement. Les combinaisons d'armement défensif les plus courantes étaient les suivantes : une mitrailleuse de 7,62 mm (0,32 pouce) avec 500 coups dans le nez, deux mitrailleuses de 12,7 mm (0,50 pouce) avec 300 coups chacune dans le nez, deux mitrailleuses de 12,7 mm avec 300 coups chacune dans la tourelle dorsale, deux mitrailleuses de 12,7 mm (0,50 pouce) avec 400 coups chacune dans les ouvertures latérales de la partie arrière étroite, deux mitrailleuses de 12,7 mm  avec 400 coups chacune dans une tourelle ventrale, et deux mitrailleuses de 12,7 mm  avec 565 coups chacune dans la tourelle arrière.
Les premiers B-17F pouvaient emporter une charge de bombes maximale de 4 350 kg  mais leur rayon d'action était alors limité. On utilisait généralement une charge de 1 800 à 2 250 kg  ce qui leur permettait d'atteindre une autonomie de 2 250 km
Pour augmenter leur rayon d'action, la charge de bombes devait être considérablement réduite.
De nombreuses modifications furent apportées dans des centres de modification de campagne spécialisés, où la quasi-totalité des appareils étaient traités avant leur livraison aux unités. Ces modifications étaient largement dictées par l'expérience acquise au combat en Europe et concernaient principalement l'armement, le blindage et la capacité en carburant des avions.
À partir du B-17F-30-BO, une mitrailleuse de 12,7 mm était montée sur le dessus de la salle radio, tirant vers le haut à travers une trappe transparente légèrement derrière le bord de fuite de l'aile. 
Sur les B-17F-30-BO, B-17F-20-DL et B-17F-20-VE, des supports de bombes externes étaient montés sous les ailes pour accueillir deux bombes de 1 814 kg. Ceci permettait d'augmenter la charge maximale de bombes à 7 984 kg  En cas extrème, l'appareil pouvait emporter huit bombes de 726 kg en interne et deux bombes de 1 814 kg  en externe, portant ainsi la charge utile à 9 437 kg . Cependant, avec une telle charge, l'autonomie de l'appareil était très réduite et sa maniabilité fortement limitée. De ce fait, les supports de bombes externes furent rarement utilisés sur le B-17F. Bien que tous les modèles Flying Fortress suivants aient été équipés de fixations et de commandes pour les supports de bombes externes, ces derniers n'étaient pas installés en usine. 
Les versions ultérieures du B-17F pouvaient être équipées de réservoirs de carburant auxiliaires (appelés « réservoirs Tokyo ») en plus des réservoirs principaux situés dans les ailes. Ces réservoirs avaient une capacité de 4 165 litres (1 100 gallons US) et portaient l'autonomie du Flying Fortress à 6 800 km . L'ajout de réservoirs de carburant externes a nécessité la conception et la mise en œuvre d'un système de drainage pour leur ventilation.L'augmentation du poids au décollage de l'appareil pendant sa production a nécessité le renforcement des jambes de train d'atterrissage et des amortisseurs.
Initialement, les B-17E et F de l'USAAC et de la RAF arboraient un camouflage similaire au motif D. La peinture de base était vert olive (41) sur toutes les surfaces supérieures et gris neutre (43) sur toutes les surfaces inférieures, avec une bande de transition estompée de 100 mm. En juin 1943, une peinture vert moyen (42) fut ajoutée, spécialement conçue pour le repérage des bords d'attaque et de fuite de toutes les surfaces portantes, ne couvrant pas plus de 20 % de leur surface, mais non appliquée sur le fuselage. Certains groupes du théâtre d'opérations européen appliquèrent cette peinture vert moyen sur le fuselage, en bandes irrégulières s'arrêtant sur la surface inférieure de la transition ou à l'emplanture des ailes.
Les marquages ​​nationaux consistaient en des marques d'identification apposées sur les flancs du fuselage, à mi-chemin entre le bord de fuite de l'aile et le bord d'attaque du stabilisateur. Les marquages ​​d'aile étaient situés en haut de l'aile gauche et en bas de l'aile droite. Trois styles de marquage différents ont été utilisés en production : un fond bleu avec une étoile blanche, un fond bleu avec une étoile blanche et une bande horizontale bordée de rouge, et un fond bleu avec une étoile blanche et une bande horizontale bordée de bleu.
Les codes radio étaient peints en lettres jaunes de 200 x 300 mm ou plus. De nombreux groupes engagés sur le théâtre d'opérations européen utilisaient le système britannique de codes alphabétiques, composé de deux lettres ou d'une lettre et d'un chiffre pour désigner une unité, chaque lettre identifiant un appareil spécifique. Ces codes étaient peints en jaune ou en blanc, à une hauteur de 1 à 1,5 mètre. Certains appareils en zone de combat arboraient des noms et des images, dont le style variait (ou non), parfois de manière très diverse. Certains de ces dessins étaient si obscènes que des ordres furent donnés de les effacer. Les motifs les plus courants représentaient des femmes semi-nues accompagnées de slogans, suivis par des thèmes antinazis et patriotiques, ainsi que des personnages de dessins animés. 
Le B 17G 
 

Le B-17G (désigné modèle 299P par Boeing) entra en production en juillet 1943 et devint la variante la plus répandue du Flying Fortress. La principale différence avec ses prédécesseurs résidait dans l'ajout d'une tourelle Bendix à commande électrique, montée sous le nez de l'appareil. Sa conception était similaire à celle de la tourelle éprouvée au combat du YB-40. Initialement, la tourelle Bendix devait être intégrée à la chaîne de production Boeing à partir du Block 135 du B-17F, mais les modifications apportées à sa conception furent jugées suffisantes pour justifier la nouvelle désignation « G ».
Contrairement aux précédentes modifications du nez, la tourelle ventrale avant offrait un excellent angle de tir vers l'avant et laissait le cône de nez intact, préservant ainsi une visibilité panoramique optimale. Le nez ne contenait que les commandes à distance et le viseur. Le logement de la tourelle abritait deux mitrailleuses Colt-Browning M-2 (avec 300 cartouches par arme), un amortisseur à ressort, un mécanisme de rechargement hydraulique et des solénoïdes de déclenchement (déclencheur électrique). L'ensemble était extrêmement profilé et compact, et son impact sur l'aérodynamisme du B-17 était négligeable.
Pour faire place à la tourelle, l'antenne du radiocompas a été déplacée juste devant les portes de la soute à bombes et légèrement à gauche de l'axe longitudinal du fuselage. Parmi les autres modifications extérieures, on note le remplacement des deux mâts d'aile fixes de part et d'autre du nez du B-17F par un unique mât d'aile embouti sur le côté gauche et deux tuyères d'étranglement encastrées : l'une juste au-dessus de la porte d'entrée avant et l'autre au même endroit de l'autre côté du fuselage. 
Une autre caractéristique du modèle G était l'installation de cadres de verre fixes sur les vitres latérales arrière du fuselage. Cette innovation visait à réduire l'inconfort des mitrailleurs dû au vent glacial qui s'engouffrait par ces ouvertures. Un inconvénient résidait dans la limitation des angles de rotation des mitrailleuses, ce qui, dans certains cas, entraînait la casse des vitres.
La configuration des mitrailleuses de nez, présente sur les B-17F ultérieurs, fut conservée, mais avec quelques modifications. La mitrailleuse gauche fut légèrement avancée et la droite placée au centre de la fenêtre tribord. Montées sur des supports légèrement saillants du fuselage, les mitrailleuses offraient une meilleure visibilité au tireur. Cette configuration d'armement de nez, utilisée sur le B-17G, avait été préalablement testée sur le B-17F-115-BO (n° 42-30631). 
Le B-17G transportait désormais treize mitrailleuses de 0,50 pouce (12,7 mm) : deux dans la partie inférieure avant du fuselage, deux sur les côtés du fuselage dans le nez, deux dans une tourelle dorsale, deux dans une tourelle ventrale, deux dans la queue dans les fenêtres latérales, deux dans le support de queue et une dans le toit du compartiment de l'opérateur radio. 
Au cours de la production, la tourelle dorsale Sperry fut remplacée par une tourelle Bendix similaire, légèrement plus haute et dotée d'un toit plus arrondi. La nouvelle tourelle offrait une vitesse de rotation plus rapide et une meilleure visibilité. L'appareil bénéficia d'une avionique améliorée : un système de navigation à courte portée Loran ; un système d'alerte de dérive Monica Mark IIIA ; un brouilleur haute fréquence Jostly Mark IV ; et un brouilleur radar Carpet destiné aux chasseurs allemands.
Voir ici liste Brouilleurs Alliés 
Outre l'équipement mentionné ci-dessus, certains appareils étaient dotés d'un système de navigation à longue portée avec une balise radio Oboe. Ce système était si précis qu'il permettait de bombarder la cible hors de vue. Un appareil équipé de ce dispositif était guidé vers la cible grâce à deux radios au sol. Son fonctionnement était le suivant : la première radio au sol, surnommée « la souris », transmettait un relèvement vers le centre de la cible, que l'appareil suivait. Le pilote contrôlait sa trajectoire en écoutant les signaux radio dans son casque. Si l'appareil suivait le bon cap, un bourdonnement continu, semblable à celui d'un hautbois, était audible dans le casque. En cas de déviation à droite ou à gauche du relèvement, des signaux intermittents – traits ou points – apparaissaient dans le casque à la place du son continu. L'impulsion émise par la radio au sol était réfléchie par le dispositif embarqué et reçue par la seconde radio au sol, surnommée « le chat ». En chronométrant le signal de retour, l'observateur à ce poste pouvait déterminer périodiquement la position de l'appareil guidé par relèvement radio. Alors que l'avion approchait du point de largage des bombes, la deuxième station radio  le « chat » – commençait à transmettre les lettres A, B, C, D, puis une série de tirets, et enfin une série de points, après quoi le bombardier devait appuyer sur le bouton de largage des bombes.
Les modifications internes comprenaient des améliorations au poste de navigation : une grande table surmontée d’un porte-cartes et un siège pivotant facilitant l’accès à l’astrodôme pour le ciblage. L’appareil a reçu un nouveau gyrocompas, un radiocompas, un interphone et des sièges équipés de mécanismes de levage et de rhéostats de chauffage intégrés. Le système de largage des bombes a également été amélioré, remplaçant le système à tringle par un système à câble et engrenage. Ceci a permis d’accroître la fiabilité des manœuvres des supports et des soutes à bombes.
Le B-17G fut produit par les trois membres du BVD : Boeing (blocs G-1 à G-110), Douglas (blocs G-5 à G-95) et Lockheed-Vega (blocs G-1 à G-110). Techniquement, les B-17G de fin de production différaient considérablement des premières versions, malgré quelques changements visibles. Les premiers B-17G entrèrent en service au sein des 8e et 15e armées aériennes à l'automne 1943.
À partir de janvier 1944, tous les nouveaux B-17G furent livrés sans camouflage. Les B-17G à la peinture métallisée naturelle commencèrent par les G-35-BO (Boeing), G-20-VE (Lockheed-Vega) et G-35-DL (Douglas, Long Beach). À partir des B-17G-80-BO, -45-DL et -35-VE, les appareils furent équipés d'une tourelle de queue « Cheyenne », du nom du centre de modification (Cheyenne, Wyoming) où elle fut installée pour la première fois. Les mitrailleuses à visée manuelle pouvaient être orientées pour couvrir un champ de tir beaucoup plus large. La tourelle était dotée d'un viseur à réflecteur en remplacement du viseur annulaire utilisé précédemment. Grâce à cette tourelle, le B-17G était plus court de 12,7 cm (5 pouces) que les versions précédentes.
Les versions suivantes présentaient une disposition différente des embrasures. L'embrasure de droite était légèrement avancée par rapport à celle de gauche, offrant ainsi aux artilleurs un espace de travail accru, impossible à obtenir autrement. Il devint rapidement courant qu'un seul artilleur occupe les deux positions.
Parmi les autres améliorations introduites en cours de production, on peut citer la commande entièrement électrique du turbocompresseur (auparavant hydraulique), une instrumentation de cockpit plus précise, un système d'alimentation en huile de secours pour le moyeu de l'hélice et un système de démarrage moteur amélioré.
Du point de vue du pilote, l'une des améliorations les plus appréciables du B-17G fut le « manche de marche », un dispositif conçu pour réduire l'effort physique nécessaire au pilotage d'une Forteresse Volante lourdement chargée, en formation relativement dense et à haute altitude. Concrètement, le « manche de marche » était un système d'assistance électrique à la colonne de direction, commandé par une poignée pistolet fixée sur celle-ci. Il fit son apparition début 1945 sur les B-17G-100-BO, -70-DL et -80-VE.
Comme pour tout gros avion militaire de l'époque, le perfectionnement de l'appareil s'accompagna d'une augmentation de son poids. En moyenne, le B-17G pesait 968 kg de plus à vide que le B-17F, ce qui entraîna une baisse significative de ses performances à bien des égards. Sa vitesse maximale en vol horizontal à 7 620 m était de 462 km/h, contre 481 km/h pour le B-17F. L'augmentation de poids réduisit également son plafond opérationnel d'environ 600 m (à 35 700 pieds), limitant ainsi son rayon d'action. Toutefois, cette baisse de performances s'avéra négligeable pour le type d'opérations menées par les forteresses volantes au-dessus de l'Europe. De toute façon, les performances individuelles des B-17 variaient considérablement en fonction de l'état des moteurs et d'autres facteurs. L'exigence principale pour chaque B-17G était de répondre à la norme de formation de combat, ce qui impliquait de monter à 25 600 pieds (7 620 m) avec une charge complète de bombes et de carburant en 2 heures et d'être capable de maintenir une vitesse moyenne de 165 mph (257 km/h) à cette altitude pendant environ 6 heures.
Durant l'hiver 1944-1945, les performances en altitude du B-17G furent améliorées grâce à l'introduction de turbocompresseurs plus puissants. Hormis quelques modifications apportées aux unités auxiliaires, les moteurs Cyclone du B-17G restèrent globalement inchangés tout au long de sa production.
Le comportement du B-17G était très similaire à celui du B-17F. Les pilotes le trouvaient tout aussi docile et agréable à piloter, même en formation. Le vol en formation à haute altitude était toujours éprouvant et difficile, mais le B-17 était bien mieux adapté à ces conditions que tous ses contemporains.
Sur les derniers exemplaires produits durant l'hiver 1944-1945 (B-17G-105 et -110-BO, B-17G-75 jusqu'à -85-DL et B-17G-85 jusqu'à -110-VE), la mitrailleuse du poste radio fut supprimée. L'utilité de cet emplacement était discutable, compte tenu des avantages relativement mineurs qu'il offrait. Parallèlement, la capacité d'emport des mitrailleuses de la section arrière fut portée à 600 cartouches par arme.
Lorsque la production du B-17G prit fin en 1945, il fut révélé que Boeing en avait construit 4 035, Douglas 2 395 et Lockheed-Vega 2 250. 
Le dernier Boeing B-17G construit (n° 43-39508) fut livré à l'unité le 13 avril 1945 (le pic de production fut atteint durant l'été 1944, avec 16 B-17 entièrement assemblés par jour). Le dernier B-17G (n° 44-85841) sortit de l'usine Lockheed-Vega et passa l'inspection le 29 juillet 1945.

Selon « Boeing Aircraft Since 1916 » de Peter Bowers, le coût d'un B-17G au plus fort de sa production en 1943-1944 était de (238 329 $ au total) : 

• Planeur 127 069 $

• Moteurs 38 483 $

• Hélices 11 900 $

• Électricité et électronique 9040 $

• Fournitures d'artillerie, techniques et vestimentaires : 6 342 $

• Matériel divers : 45 495 $

Le prix moyen d'un B-17G à la fin de 1944 était de 204 307 dollars, mais début 1945, la production s'était tellement améliorée que le prix moyen était tombé à 187 742 dollars par appareil.

Les B-17G affectés aux escadrons de combat, après leur sortie d'usine, passaient par deux centres de modification. Le premier, situé aux États-Unis, répondait aux exigences spécifiques définies par l'USAAF pour un théâtre d'opérations donné. Le second, implanté directement sur le théâtre d'opérations, intégrait les dernières innovations, fruit du retour d'expérience au combat. Si certaines modifications étaient externes et se reflétaient dans la silhouette de l'appareil, la plupart étaient internes et concernaient l'équipement. À la fin de la guerre, une centaine de modifications différentes avaient été apportées au B-17G rien qu'en Angleterre.
Douze B-17G furent équipés d'un radôme recouvrant l'antenne radar H2X, créant ainsi un double menton sur la tourelle. Les forteresses volantes BTO (BTO – bombardement à travers les nuages) perdirent par la suite leurs tourelles ventrales et installèrent à leur place un radôme radar H2X rétractable, l'opérateur étant installé dans la salle radio. À la fin de la guerre, un nombre important de B-17G avaient été modifiés de cette manière. Plusieurs B-17G furent équipés à titre expérimental du radar de surveillance AN/APQ-7 « Eagle » amélioré. L'antenne, à balayage horizontal, était montée dans un radôme en forme d'aile sous le nez de l'appareil.
À l'instar du B-17F, le B-17G pouvait être équipé de supports de bombes externes sous les ailes. Au printemps 1944, ces supports servirent à emporter des bombes planantes expérimentales de 454 kg (1 000 livres) lors d'un vol d'essai. L'année suivante, ils furent utilisés pour emporter une bombe-roquette de 1 814 kg 
Le B-17G fut également utilisé pour d'autres missions, notamment le largage de tracts de propagande nocturnes, la guerre électronique diurne et la reconnaissance météorologique sur les théâtres d'opérations méditerranéen et européen. Ses capacités de vol en haute altitude le rendirent particulièrement prisé pour les missions météorologiques.
De nombreux B-17G, endommagés par la guerre et désormais inaptes au combat, finirent leurs jours comme ambulances, remorqueurs et avions de transport. Dans la plupart des cas, les tourelles, l'armement et le blindage furent retirés, donnant à certains B-17G une apparence très similaire à celle des B-17F. Certains B-17 (de différents modèles) arrivés en fin de vie furent utilisés comme avions de tête pour former des formations après le décollage. Ces appareils arboraient des peintures vives, souvent à pois multicolores. Plusieurs B-17G furent convertis en avions d'entraînement spécialisés sous la désignation TB-17G. Un B-17G-1-VE (n° 42-38940) fut renommé XB-17G après sa conversion en avion d'essai. Malgré sa désignation, il ne s'agissait pas d'un prototype. 

L'USAAF livra quatre-vingt-cinq B-17G à la Royal Air Force, où ils furent rebaptisés Fortress III. Les trente premiers appareils furent construits par Boeing, les autres par Lockheed-Vega. Les avions assemblés par Boeing reçurent les numéros de série RAF HB 761 à 790, tandis que ceux assemblés par Vega furent immatriculés HB 791 à 793, 795, 796, 799 à 803, 805, 815 à 820, KH 998, KH 999, KJ 100 à 127 et KL 830 à 837. Les appareils portant les numéros de série HB 794, 797, 798, 804 et 806 à 814 furent renvoyés à l'USAAF avant leur livraison à la RAF. L'ensemble des 85 appareils furent livrés à la RAF durant l'été 1944.
L'équipement électronique de bord standard comprenait un système d'alerte de queue Monica Mark IIIA, un brouilleur haute fréquence Jostly Mark IV, quatre brouilleurs Airborne Grocer, un système de navigation à courte portée Gee ou Loran et un radar H2S (sur certains appareils). Ce dernier était monté dans un carénage à la place de la tourelle, sur la partie inférieure avant du fuselage. 
Certains bombardiers Fortress III furent utilisés par le Coastal Command de la RAF. Ils emportaient généralement douze bombes SCI de 400 livres ou seize charges de profondeur de 250 livres. Sur ces Fortress III, les mitrailleuses de calibre .50 montées sous le nez furent retirées, de même que la tourelle ventrale Sperry, remplacée par un radar.
En février 1944, le premier bombardier Fortress III entra en service au sein du 214e escadron du Bomber Command, basé à Sculthorpe.

Cette unité, appartenant au 100e groupe, participait à des missions spéciales de guerre électronique. Elle était équipée du dispositif Mandrel et d'autres systèmes de brouillage afin de perturber les radars allemands lors des frappes nocturnes du Bomber Command de la RAF.
Les Fortress III du 214e escadron, ainsi que des appareils similaires du 233e escadron, participèrent à plusieurs opérations de ce type. L'unité fut dissoute en juillet 1945. Les Fortress III prirent également part à des raids nocturnes afin de détourner les chasseurs de nuit ennemis de la zone d'attaque principale.
Un certain nombre de Fortress III ont été utilisés par le Coastal Command de la RAF pour la reconnaissance à longue portée, tandis que plusieurs autres ont été affectés à des unités météorologiques et utilisés pour la reconnaissance météorologique en haute altitude.
Les B-17 étant principalement utilisés par le commandement de la RAF en Grande-Bretagne, ils arboraient un camouflage « mer tempérée » composé de gris ardoise foncé/gris mer très foncé sur toutes les surfaces supérieures et de blanc sur les surfaces inférieures et les flancs du fuselage. Les marquages ​​nationaux étaient conformes aux usages britanniques de l'époque.Aux termes de l'accord de prêt-bail, la Grande-Bretagne était tenue de restituer tous les B-17 aux États-Unis après la guerre. Les États-Unis ayant accumulé un nombre important de B-17 après le conflit, tous les Fortress I, II, IIA et III survivants et restitués furent démantelés pour être mis au rebut.
 Les Versions du B-17
Le B-17 évolua considérablement tout au long de sa production, passant du Model 299 aux séries A à G, chaque version apportant des améliorations en matière d'armement défensif, de motorisation, de capacité en bombes et de protection des équipages.
la production du B-17G fut partagée entre Boeing (BO), Douglas (DL) et Vega/Lockheed (VE), d'où les suffixes dans les désignations de blocs (ex : B-17G-90-DL = bloc 90, usine Douglas Long Beach).
 

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