Крылья свободнонесущие, удлинение 11,5, возвышение 4,5 гр, форма трапециевидная с округлыми законцовками, стреловидность передней кромки крыла 7 гр, задняя кромка перпендикулярна фюзеляжу.
Выбором профиля для крыльев тяжелых самолетов занималось аэродинамическое подразделение фирмы «Боинг» еще задолго до начала работ над В-29. Перспективный профиль удалось создать для летающей лодки «Боинг ХРВВ-1 Си Рейнджер». Профиль характеризовался большой толщиной в центральной части, и вогнутой поверхностью у задней кромки как сверху, так и снизу. Именно высокий профиль обеспечивал небольшое аэродинамическое сопротивление на больших скоростях и значительную подъемную силу. Высокое соотношение подъемной силы к аэродинамическому сопротивлению позволило значительно уменьшить площадь крыла. При этом крыло имело большой размах и значительное удлинение. Именно к такому результату и стремились аэродинамики «Боинга». Удельная нагрузка на крыло оказалась очень высокой и в пределе достигала 69 фунтов на кв. фут (336,9 кг/м2). Недостатки перегруженного крыла при взлете и посадке исправлялись с помощью закрылков. В итоге, профиль «Боинг 117» стал профилем крыла В-29.
Конструктивно крылья состояли из пяти частей: центроплана, двух консолей (с двумя мотогондолами, закрылками и стойкой шасси), а также двух законцовок (с элеронами). Несущими элементами каждой части были передний и задний лонжероны, соединенные нервюрами. При создании В-29 конструкторы применили жесткие нервюры в отличие от нервюр из соединенных болтами трубок, применявшихся на В-17. Каркас крыла дополняла ферма передней кромки. Обшивка из дюралевого листа крепилась заклепками с плоской головкой. Листы ставились встык друг к другу. Передняя ферма снималась, открывая доступ к внутренним узлам крыла.
Большинство В-29 имели центроплан, состоявший из двух половин. Крылья самолетов В-29А, собиравшихся на заводе «Боинг» в Рентоне, имели центроплан из одной детали. Этот центроплан полностью помещался внутри фюзеляжа. Технологически крыло самолетов из Рентона состояло из 7 частей.
Самолет оборудовался большими щелевыми закрылками типа Флауэр-Запп, установленными вдоль задней кромки. Закрылки проходили вдоль всей длины консолей от фюзеляжа до элерона. Закрылки имели металлическую обшивку. В максимально выпущенном состоянии они увеличивали площадь крыла на 19 %. Закрылки выпускались так, что лишь незначительно нарушали обдув крыла набегающим потоком воздуха. При взлете закрылки выпускались на 25 гр. При посадке закрылки выпускались до упора. В результате огромный В-29 имел такую же посадочную скорость, что и гораздо его меньший В-17 — всего 160 км/ч. Элероны обтянуты материей, уравновешенные статически и динамически, оснащены триммерами и клапанами.
Общая масса крыльев примерно 9980 кг, площадь крыльев 1615 м2.
Фюзеляж в сечении круглый с работающей обшивкой, состоял из пяти частей. Круглое сечение фюзеляжу придали, чтобы обеспечить максимальную механическую прочность (нужной для гермокабин) и минимальное аэродинамическое сопротивление. Конструкция фюзеляжа состояла из стрингеров, шпангоутов, вспомогательных шпангоутов, усиливающих вставок и работающей обшивки, листы которой накладывались встык. Обшивка крепилась к несущим элементам фюзеляжа. При этом использовались в основном заклепки с потайными головками. Обычные заклепки с выпуклыми головками стояли только в районе пулеметных турелей, где была необходима дополнительная прочность для защиты от воздействия пороховых газов. Внутри фюзеляжа находились три гермокабины для экипажа: передняя, задняя и хвостовая.
Хвостовое оперение свободнонесущее, классическое, как на Б-17Е/Р^. Стабилизаторы с несущей обшивкой, лонжеронами и нервюрами. Рули высоты и направления обшиты материей, оснащены триммерами.
Шасси трехстоечное, убирающееся в полете. Две главные стойки шасси имели два гидропневматических амортизатора и несли по два колеса. Передняя стойка шасси, также с двумя колесами, оборудовалась единственным гидропневматическим амортизатором. Кроме того, в хвостовой части фюзеляжа имелся убирающийся в полете костыль, который защищал заднюю нижнюю турель от повреждений при неудачном заходе на посадку. Колеса с 16-слойной камерой диаметром 56 дюймов (142,24 см). Камеры колеса протектированные. Колеса были унифи-цированы с колесами самолетов В-17 и В-24, но у тех самолетов на каждой стойке было по одному колесу, а не по два. В нормальных условиях колесо выдерживало 100–150 циклов взлет-посадка. Шины передних колес 10слойные диаметром 36 дюймов (91,44 см).
Все стойки шасси убирались в полете с помощью электромоторов. Уборка шасси занимала примерно 1 минуту. Передняя стойка укладывалась назад. В полу передней гермокабины имелось небольшое застекленное окошко, позволявшее пилотам визуально наблюдать положение носовой стойки. Главные стойки шасси убирались вверх и вперед. Их ниши находились во внутренних мотогондолах. У самолетов серий Б-29-15-БМ В-29-30-ВА и В-29-20-МО имелся дополнительный ручной привод системы уборки шасси. Тормозная система имела гидравлический привод.
Уменьшенный вариант шасси от В-29 испытывался на самолете «Дуглас А-20 Хейвок». Испытания, проходившие на аэродроме Райт-Филд, показали, что шасси позволяют самолету сесть даже в случае разрыва в одной из камер.
Двигательная установка самолета В-29 состояла из четырех 18-цилиндровых двигателей «Райт-Циклон R-3350». Двигатели модификации R-3350-5 стояли на прототипе другого большого бомбардировщика: «Дуглас ХВ-19». Хотя двигатель R-3350 был в целом готов еще в 1937 году, его существование долгое время держали в секрете. Характеристики двигателя попали в печать лишь в 1944 году, когда самолеты В-29 уже действовали на фронте. К концу войны заводы фирмы «Райт Эйронотикл Корпорейшн» в Вудсридже целиком переключились на выпуск двигателей для В-29. В 1944 году к производству двигателей подключили завод «Райт» в Цинцинати, штат Огайо. По лицензии двигатель также выпускала фирма «Додж-Чикаго Плант», входившая в состав корпорации «Крайслер».
На самолеты В-29 ставили следующие модификации двигателей R-3350:
R-3350-13 — на прототипе ХВ-29. Мощность 2200 л.с./1618 кВт на высоте 25000 футов (7620 м);
R-3350-23 — на самолетах В-29 серий 1-20, выпущенных заводом в Вичте, а также фирмой «Белл». Боевая мощность 2439 л.с./1787 кВт, стартовая мощность 2200 л.с./1618 кВт;
R-3350-41 на самолетах серий 25–90, выпущенных заводом в Вичте. Мощность как у R-3350-23;
R-3350-57 на самолетах В-29А, выпущенных заводом в Рентоне. Боевая мощность 2500 л.с./1839 кВт.
Двигатель R-3350 представлял собой сдвоенную звезду и состоял из четырех главных частей: носовой, рабочей, турбонаддува и вспомогательных устройств.
Носовую часть изготавливали из магниевого сплава. Там находилась понижающая планетарная передача (1:0,35), зубчатое колесо, отбиравшее мощность для масляного насоса, передача системы изменения шага винта и толкатели клапанов цилиндров передней звезды.
Рабочая часть объединяла две звезды по девять цилиндров в каждой. Диаметр цилиндров 155,6 мм, ход поршней 160,2 мм. Рабочий объем одного цилиндра 5,456 л. Втулки цилиндров вытачивались из кованных алюминиевых заготовок. Головки цилиндров вмещали полукруглую камеру сгорания с двумя расположенными диагонально клапанами. Каналы клапанов образовывались бронзовыми вкладышами. Плечо толкателя клапана вместе с пружинами помещалось внутри кожуха, составлявшего интегральную часть с головкой цилиндра. Цилиндры передней и задней звезды располагались так, чтобы поток воздуха между цилиндрами передней звезды приходился на цилиндр задней звезды. Ребра радиатора имели форму буквы «W». Часть из них образовывала единое целое с головкой цилиндра, а остальные крепились к втулке цилиндра. На двигателях R-3350-13 и -21 ребра вытачивались вместе с втулкой, а начиная с серии R-3350-23 ребра изготавливались отдельно и обжимались на втулке.
Поршни типа «Райт-Юнифлоу» с 3 уплотняющими и 3 маслосъемными кольцами.
Главный шатун имел двутавровое сечение. Он и восемь боковых шатунов вытачивались из кованых заготовок. Подшипник главного шатуна серебряно-оловянное с индиевым напылением и стальным сердечником. Через фиксатор подшипника главного шатуна подавалось масло. Шкворни боковых шатунов изготавливались из хромовой стали. Сами боковые шатуны были хромоникелевые.
Коленчатый вал с двумя коленами. Вал лежал на трех роликовых подшипниках. Напротив каждого колена имелись противовесы, которые уменьшали вибрацию при вращении вала. В передней части вал сопрягался с винтом, а в задней — со вспомогательными устройствами и стартером.
Картер коленвала состоял из трех стальных кованных деталей, соединенных болтами. Каждый цилиндр имел по два клапана: впускной и выпускной.
Выхлопные газы из цилиндров передней и задней звезды собирались в два коллектора. Газы из переднего коллектора затем поступали в задний коллектор через эластичные газопроводы. Оттуда газы подавались к левому или правому турбонаддуву. От турбонаддувов газы отводились в выхлопные патрубки, расположенные по бортам мотогондолы.
