B—2A轰炸机的最初构想始于1975年。当时，美国国防部所属的“先进计划局”出笼了一个代号为“哈维”的项目，落实到空军，就派生出了XST（实验、隐身、战斗）计划。在这一计划中，将隐身技术运用到飞机上的设想被首次提出。富有研制军用飞机经验的洛克希德公司捷足先登，率先获得了军方的研制合同，并很快拿出两架全尺寸XST样机，初步证明隐身技术在飞机上加以应用具有可行性。

1977年，“冷战”仍酣。为了能隐秘突入苏联领空，寻找并摧毁苏军的机动型洲际弹道核导弹发射架和纵深内的其它重要战略目标，美国空军提出要制造一种新型战略轰炸机，要求它能够避开对方严密的对空雷达探测网，潜入敌方纵深，以80%的成功率完成任务。为此，空军拟定出了“军刀穿透者”计划，把隐身技术的应用列入了具体议事日程。由于洛克希德公司不久前提交的样机受到好评，空军便将生产F—117A隐身战斗机的合同交给了这家公司。随着隐身战斗机的投产，美国国防部和国会要人也开始接受了“隐身轰炸机”这一概念，并于1979正式批准了空军提出的研制这种飞机的申请报告。次年，美国空军就研制“先进战略突防飞机（ASPA）”并进行了公开招标，诺斯罗普公司提出的方案得到了首肯。随后，美国空军把该机的研制项目正式定名为“先进技术轰炸机（ATB）”，这就是日后大名鼎鼎地B—2隐身战略轰炸机的最初名称。

在80年代的最初几年中，B—2的设计经历了几次大的更改。比如，在1984年，就对飞机主翼的设计进行了重大改动，因为空军不仅要求飞机能从高空突入，而且还要能超低空突防，从而带来了提高飞机升力、增强机械结构强度、进一步降低其雷达反射截面积等一系列问题，使飞机的设计历经数年才得以定型。