К постройке первого опытного образца ХВ-35 приступили в начале 1943 г. Основным конструкционным материалом для него стал высокопрочный алюминиевый сплав 75-S. Самолет имел кессонное двухлонжеронное крыло, которое разделялось на центроплан и две отъемные консоли. Профиль крыла – NACA 65,3-019 в корневой части и NACA 65,3-018 на концах; стреловидность по передней кромке – 26°57'48", по задней – 10'; хорда максимальная – 11,43 м, на концах – 2,84 м. Для снижения скорости при посадке крыло оснастили посадочными щитками с углом отклонения до 50". По оси симметрии центроплана к силовому набору прикрепили гондолу, являвшуюся продолжением кабины экипажа.
Борьба со срывом потока на концах стреловидного крыла была организована проверенным на N-9M способом – с помощью профилированных щелей с закрывающимися створками. При уменьшении скорости ниже 225 км/ч или сразу после выпуска шасси они автоматически открывались, выполняя функцию предкрылков.
По крену и тангажу В-35 управлялся элевонами. В первом случае они отклонялись дифференцированно на углы от +15" до -15', во втором – согласованно на углы от +20' до -15". Для управления по курсу и продольной балансировки (например, при выпуске посадочных щитков) служили расположенные на концах крыла раскрывающиеся щитки. Если летчик перемещал вперед одну педаль, соответствующий щиток раскрывался на угол до 120', вызывая торможение потока воздуха на полукрыле и, соответственно, поворот самолета в эту сторону. При перемещении вперед сразу двух педалей щитки раскрывались одновременно, работая как воздушные тормоза. При использовании для балансировки самолета они отклонялись согласованно на углы от +30' до -7,5'.
Кабина экипажа состояла из трех герметичных отсеков, в которых на больших высотах поддерживалось давление, соответствующее высоте 3050 м. Передний находился в носовой части центроплана, средний – в центре крыла, а задний – в гондоле. Пол кабины зашили листами ламинированной фанеры. Экипаж состоял из девяти человек, размещение которых можно считать уникальным для самолетов такого класса: все, за исключением хвостовых стрелков, могли видеть друг друга и свободно общаться между собой. Первый пилот размещался под каплевидным фонарем, расположенным несколько левее плоскости симметрии машины. Выпуклый фонарь обеспечивал ему прекрасный обзор. Второй пилот сидел справа, приблизительно на метр ниже командира. Это место быстро окрестили «дырой». Обзор с него был сильно ограничен, смотреть летчик мог через прямоугольные стекла только вперед и вверх. Говорили, что на этом месте можно заниматься всем чем угодно, но только не пилотировать самолет.
Лежачее рабочее место бомбардира находилось справа от второго пилота. Для его оптического прицела разработчики предусмотрели большое трапециевидное стекло в полу кабины. Штурман располагался спиной к бомбардиру. Над его рабочим местом находился выпуклый блистер для наблюдения за звездами и солнцем. Рабочее место бортинженера размещалось в правом углу кабины перед большим пультом с приборами контроля двигателей и системами самолета. Радист находился в левом углу.
Стрелок, контролировавший верхнюю полусферу, сидел внизу за первым пилотом. При необходимости он мог брать на себя управление нижними пулеметными башнями. Его перископическая прицельная станция сверху выходила за остекление фонаря, а снизу выступала за пределы обшивки. В заднем отсеке, отдельно от всех, сидели два стрелка, отвечавшие за оборону нижней и задней полусфер. В средней части кабины находился отсек для отдыха экипажа. Он мог оборудоваться комфортабельными диванами или складными койками на 6 человек. Здесь же находились туалет и стойка с кухонными принадлежностями. В дальних полетах на борт могли брать еще один дополнительный экипаж из шести человек.