Konstrukcja XF-90 był jednomiejscowym, całkowicie metalowym, wolnonośnym dolnopłatem. Stalowy, skośny płat (35°) o obrysie trapezowym i profilu NACA 65-009 przeznaczonym do osiągania dużych prędkości. Wyposażony w lotki, sloty na krawędzi natarcia oraz dwuszczelinowe klapy na krawędzi spływu. Kadłub o konstrukcji półskorupowej, poszerzony z tłu w celu zmieszczenia dwóch silników położonych obok siebie. Usterzenie klasyczne (stateczniki i stery), skośne, skos usterzenia poziomego był większy niż płata głównego i wynosił 45°. Usterzenie poziome zamontowane było na stałe do statecznika pionowego w 1/3 jego wysokości. Podwozie trójzespołowe, przednie, jednokołowe chowane do wnęki kadłuba, główne, również jednokołowe, koła chowane do wnęk w kadłubie, golenie w skrzydła. Układ napędowy składał się z dwóch silników turboodrzutowych Westinghouse J34-WE-15 z krótkimi dopalaczami. Powietrze do silników dostawał się dwoma tunelami, których wloty umieszczone były po obu stronach kadłuba na wysokości kabiny pilota. Wloty zaopatrzone były w odsysacze warstwy przyściennej powietrza. Wyloty strumieni gazów z silników rozdzielone były przegrodą w celu uniknięcia wzajemnych interferencji. Paliwo znajdowało się w zbiorniku kadłubowym oraz dwóch mniejszych zbiornikach umieszczonych na końcówkach skrzydeł.