B-36采用细长圆柱形机身,上单翼平直机翼,六台活塞式发动机,螺旋桨装在机翼后缘,使B-36成为推进式飞机。在有的改型中,还有在每侧翼下各吊装两台喷气发动机。尾翼形式是常规的。起落架采用前三点式。
机翼。悬臂式上单翼,NACA层流翼型。机翼展弦比较大,金金属结构,加强蒙皮,前缘后掠角为15º7´。带有可调配平调整息的静平衡副翼。后缘襟翼用电气操纵。机翼内装有燃油箱。
机身。全金属结构,圆形横截面。机身前部有透明机头罩,炸弹舱在机身中队。
B-36的前部,可容纳导航员、轰炸员、雷达操纵员和机鼻炮手
尾翼。悬臂式单平尾,全金属结构。平尾和垂尾前缘用加热防冰。方向舵及升降舵都有调整片。
起落架。可收放前三点式,主起落架为四轮小车式,单减震支柱,向内收入机翼。前起落架装两个轮子,向前收入机身。主轮距14米,前后轮距18米。
座舱。乘员16名,包括5名替换乘员,乘员增压舱分置于炸弹舱的前后,机身左侧有一内部气密通道,长25.9米,直径0.63米。驾驶员和轰炸员座舱和后机身乘员座舱的射击瞄准玻璃包都用热气防冰和防霜。机身总的气密体积为111平方米。
在结构设计上,B-36 采用全金属结构,机身为细长圆柱体,起落架为可收放前三点式,机翼则采用上单翼平直结构,尾翼为悬臂式单平尾,平尾和垂尾前缘都安装有加热防冰设备。机身前部为透明机头罩,炸弹舱在机身中部,将乘员舱分为前后两段,相互之间由机身左侧的内部气密通道连接,共设置成员 16 名(其中包括 5 名替换乘员)。6 台普惠公司的 R-4360-53 活塞式发动机安装在后翼梁之后,4 台通用电气公司的 J47 涡喷发动机则成对安置于吊挂在外翼下的两个短舱内。