За местами стрелков расположен туалет и по правому борту – входная дверь. На всех модификациях после В-17Е далее хвостовая часть уширена и в ней выполнен сквозной проход к кормовой стрелковой установке, в связи с чем тросы управления рулями разнесены по бортам. Хвостовая часть фюзеляжа заканчивается у всех ранних модификаций небольшим обтекателем, а у В-17Е и более поздних – турелью. Задний стрелок мог покинуть самолет через собственный люк под горизонтальным оперением (при отклоненном вниз руле высоты люк не открывается).
Крыло свободнонесущее, довольно тольстого профиля NACA 0018 у корня, NACA 0010 у концов. Очертания в плане трапециевидные, стреловидность по передней кромке 8 градусов 9 минут. Консоли крыла приподняты на 4,5 градуса, образуя поперечное V. Крыло собирается из 18 отдельных узлов. Центральная секция крыла (до наружных моторов) трехлонжеронная, консоли – двухлонжеронные. Лонжероны и нервюры ферменного типа из алюминиевых труб квадратного сечения и прессованных элементов. Пространство между лонжеронами зашито гофрированными листами из алюминиевого сплава. К ней и набору прикреплена наружная гладкая обшивка, также воспринимающая часть нагрузки. Крыло несет элероны и посадочные щитки. Элероны имеют дюралевый каркас и полотняную обтяжку, щитки – металлические. Триммер установлен только на левом элероне. За наружными моторами в передней кромке крыла смонтированы посадочные фары. Далее по размаху вся передняя кромка занята резиновым антиобледенителем.
Оперение свободнонесущее однокилевое. Киль изготовлен интегрально с фюзеляжем. Начиная с В-17Е площадь киля увеличена и введен длинный форкиль, тянущийся почти до места радиста. На передней кромке киля – резиновый антиобледенитель. Силовой набор оперения дюралевый прессованный. Рули обтянуты полотном На всех рулях стоят триммеры. Управление рулями (так же как и элеронами) – системой тросов и качалок.
Мотоустановка серийных В-17 состояла из четырех 9-цилиндровых звездообразных двигателей воздушного охлаждения Райт R-1820, расположенных в ряд на передней кромке крыла. Номинальная мощность моторов на разных модификациях варьировалась от 850 л.с. (R-1820-39 на Y1 В-17) до 1000 л.с. (R-1820-97 на B-17G). Двигатели заключены в кольцевые капоты типа NACA, снабженные начиная с B-17D управляемыми жалюзи. Моторы оснащены турбонагнетателями Дженерал Электрик В-2 (на последних сериях – В-22), работающими от энергии выхлопных газов. Нагнетатели расположены в донной части мотогондол так, что кожух турбины охлаждается набегающим забортным потоком воздуха. Перед поступлением в карбюратор сжатый воздух охлаждается в промежуточном радиаторе (интеркулере). Забор воздуха к нагнетателю и промежуточному радиатору осуществляется из-под передней кромки крыла рядом с моторами. Маслорадиаторы двигателей упрятаны в кромку крыла. Горячий воздух выходит из них через щели сверху в плоскостях за моторами.
Воздушные винты трехлопастные металлические, диаметром 3,5 м, типа ВИШ-автомат, Гамильтон- Стандарт «Гидромэтик», с гидравлическим управлением шагом; с модификации B-17F – полностью фиксируемые диаметром 3,53 м. Установлены без коков.
Бензобаки общей емкостью до 6435 л смонтированы в центральной части крыла между основными лонжеронами. Начиная с модификации F введены так называемые «токийские» баки в консолях емкостью 4088 л. Все баки жесткого типа, металлические, с модификации B-17D – протектированные. Маслобаки находятся в мотогондолах: у центральных моторов – на стороне, обращенной к фюзеляжу, у крайних – на внешней.
Трехопорное шасси традиционной для того времени схемы с хвостовым колесом. Основные стойки одиночные, снабжены пневмомасляной амортизацией, складываются вперед по полету в центральные мотогондолы, в ниши между двигателем и турбонагнетателем. После уборки ничем не прикрытая нижняя часть колеса торчит из-под гондол, что делает более безопасной вынужденную посадку на брюхо. Хвостовое колесо из литой резины (не пневматическое), ориентирующееся. Задняя стойка убирается назад в хвостовую часть фюзеляжа полностью. Начиная с В-17Е в убранном положении она размещается в специальной огражденной нише. Щитками ниша не прикрывается. Шасси убирается электромеханическим приводом, а в аварийной ситуации – вручную (основные стойки и хвостовая раздельно).