F-16戰鬥機毫無疑問是美國歷史上最成功的戰鬥機之一，它吸取了美軍在越戰期間的經驗，自1978年開始服役以來成為多個國家的空軍主力，當然設計單位通用動力公司也沒有閒著，長時間裡都在對戰機進行升級改進，其中在1982年開始研發一款特別的F-16XL戰鬥機。
F-16XL是基於「SCAMP」計劃而發展的（Supersonic Cruise and Maneuvering Program的縮寫，意為超音速巡航和機動），該計劃是公司自己發起的，並且投入了巨大的資金，公司曾與NASA合作共同研發三角翼，提出過150多種設計，僅風洞測試就達到約3600小時，這些成功都被運用到F-16XL上。
這款獨特的戰鬥機是以美國空軍提供的兩架F-16A/B戰鬥機進行改裝的，機身長度比標準的F-16增加了142厘米，仍然採用腹部進氣、單發、單垂尾結構，主要變化在於採用三角箭形機翼，取消了腹鰭，強化起落架結構，垂尾根部安裝減速傘。
新的機翼面積是原來的120％，凈重相比於F-16A增加了1300千克，機體內油箱也擴大了82％，機內固定一門M61 20毫米機炮，機翼下和腹部擁有多達17個外掛點，掛載重量6800千克，因此F-16XL被稱為「炸彈卡車」。
該機可以掛載AIM-7「麻雀」空空飛彈、AIM-120「AMRAAM」空空飛彈、AIM-9「響尾蛇」空空飛彈，其他還能掛載MK 80系列自由落體航空炸彈、「JDAM」聯合攻擊彈藥、GBU-39炸彈、保型油箱等。
實驗證明採用三角翼的F-16XL在保持F-16原有的亞音速性能下，還進一步優化了超音速和低速大迎角的飛行性能，彈藥掛載量和作戰半徑都有增加，不過三角翼布局也有它的缺陷，它增加了戰機起降的操作難度。
F-16XL原型機在1982年7月3日首飛，測試中表現出很好的性能，美國空軍早在1981年3月時提出一種新型先進戰機取代F-111「土豚」，F-16XL也參與到競爭中，它的競爭對手F-15E以更低的技術門檻取勝。
這兩架改裝的F-16XL除了獲得技術累積之外也不是毫無用處，這兩架飛機在80年代後期被借給了NASA，用來進行其他飛行研究。
F-16XL戰鬥機空重9980千克，最大起飛重量21800千克，機長16.51米，高5.36米，翼展10.44米，機翼面積60平方米，最大飛行速度2.05馬赫，巡航速度970千米/小時，實用升限15000米，最大航程4590千米。