W kwietniu 1951 roku ogłoszono wymagania, jakie musiała spełniać nowa maszyna, na które odpowiedziały dwie wytwórnie, Glenn L. Martin Company i Convair. Do realizacji, jako bardziej obiecujący wybrano projekt Martina.
XP6M-1 Prace nad nową maszyną oznaczoną początkowo jako Model 275 rozpoczęto w wytwórni Glenn L. Martin Company w 1952 roku. Zaprojektowano samolot w układzie górnopłatu, z usterzeniem w kształcie litery T, napędzanego czterema silnikami turboodrzutowymi. Początkowo zamierzano wykorzystać jednostki Westinghouse J40-WE-18, jednak z powodu trwania ciągłych prac nad ich dopracowaniem, wybrano licencyjną wersję brytyjskiego Rolls-Royce Olympus, Wright YJ67-W. Jednak i tym silnikom nie dane było znaleźć się na pokładzie prototypu, gdyż ostatecznie wybrano jednostkę Allison J71-A-4. Silniki umieszczona po dwa po obu stronach kadłuba w niewielkiej odległości od niego, w gondolach znajdujących się na górnych powierzchniach skrzydeł. W każdej z gondoli umieszczono po dwa silniki z wspólnym, spłaszczonym wlotem powietrza, rozdzielającym się na dwa kanały dolotowe w środku. Każda z jednostek napędowych miała oddzielną dyszę wylotową, poza krawędzią spływu skrzydła.