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就在威廉·波音离开10天后，迫于政府法规的要求，联合飞机及空运公司被分立成了3个独立的公司：联合飞机公司、波音飞机公司（之后的波音公司）、联合航空公司。联合航空公司接管了波音航空航天学校，波音飞机公司的总裁由克莱尔·艾吉维特担任。
克莱尔·艾吉维特上任后做出了一个重大决策，也是他的第一个战略决策即开发制造大型飞机，包括大型载客机和大型轰炸机。他坚信波音飞机公司的未来在制造大型飞机方面，若能引领大型飞机的潮流，公司就能控制市场。于是，他让工程师们开始着手大型机的设计工作，起初设计了两架大型双引擎飞机，一架是客机，还有一架是轰炸机。但克莱尔·艾吉维特觉得这两架刚设计的飞机还不够大，于是就下令设计安装四引擎的飞机。就在克莱尔·艾吉维特构思大型机的设计时，空军与波音签订了设计大型轰炸机的合约。这让克莱尔·艾吉维特兴奋不已，这份合约不仅与他的战略决策相符，还给正处于低谷中的波音飞机公司带来了一丝希望。
波音飞机公司当时正在研制的是XB-15型机。在当时，XB-15型机算是巨型飞机，机翼伸展达到149英尺，机重37709磅，航程为5000英里，可以承载4吨炸弹，使用了4台850马力的威斯普引擎。而之前被孟特司空军中尉称为“大得不能再大”的247型机，净重只有1.3万磅，是XB-15型机的1/3左右，航程也只有746英里。
在XB-15型机的设计还未完成时，空军又宣布了另一大型轰炸机的竞争合约。参与竞争的生产商有1年的时间设计并制造1架飞机，完工后交付试验。波音飞机公司也处于竞争者之列，他们把这架轰炸机命名为波音299型机，即日后的B-17轰炸机。在设计B-17型机时，波音飞机公司借鉴了许多XB-15型机的设计经验，是首架运用四引擎的轰炸机。
当时，美国经济仍处于大萧条之中，波音飞机公司（下文简称为波音）的经营状况也很不理想，处于亏损状态。参与空军合约的竞争来生产新的机型，对波音来说是一场赌博，如果波音最终能获得合约，则可救其于水火之中。如果在竞争中失利，波音面临的可能是破产的危险。但波音始终是一家着眼于未来的公司，对新机型的开发和创新是它的使命。波音的董事会决定为新机型投入27.5万美元，财务已处于赤字状态的波音，只得极力地借钱融资。公司所有的工程师都投入到新机型的设计当中。到1935年年初，公司的状况仍未好转，B-17的开发耗费了公司几乎所有的资金。但随着B-17开发的深入，资金的需求越来越多，艾吉维特只得向董事会提出追加资金的申请。为了公司未来的发展，董事会同意再追加15万美元的资金。
1935年7月，公司按时完成了飞机的制造，并于28日在西雅图的波音机场进行了首飞。巨大的飞机一从工厂出来即刻吸引了众人的眼球，它的尾部比波音战斗机的翼幅还要宽3英尺。记者们给它起了个外号叫“空中堡垒”。
1935年8月20日，波音试飞员莱斯·托尔驾驶着299型飞机从西雅图飞往俄亥俄州戴顿，以平均232英里的时速飞行了2100英里，创造了非正式的世界纪录。在俄亥俄州的空军基地，波音的B-17轰炸机，与来自马丁公司和道格拉斯公司的小型双引擎战斗机展开了竞争，接受空军的测试。1935年10月30日，空军对B-17进行了最后一次试飞，这次试飞由空军飞行员进行驾驶，波音的试飞员莱斯·托尔随机做观察指导。不幸的是，离胜利只有一步之遥时，B-17轰炸机在俄亥俄州戴顿的怀特机场坠毁了。这是一次可怕的坠机，不仅价值432034美元的飞机被毁，机上的空军驾驶员和飞行观察员也都在大火中丧生。
波音B-17轰炸机
虽然波音B-17比竞争对手的小型双引擎战斗机在各方面都更优越，而且调查结果也表明，飞机失事的原因并不在于飞机本身，而是空军机组人员没能很好地操纵新装置。但飞机在测试中坠毁是不争的事实，波音没能通过测试，空军轰炸机的合约被道格拉斯抢走了。失去了合约的波音亏损了50万美元，公司再一次被推向了破产的边缘。
正在波音生死挣扎之际，空军向它伸出了援助之手，由于B-17在早期的测试中表现优异，空军还是决定订购13架B-17轰炸机。虽然只有13架的订单，还是让波音的财务有了喘息的机会，但新的困难又出现了——制造这种大型飞机的厂房已经无法满足生产的需求。波音必须想办法扩大厂房。
为了解决厂房紧缺的问题，波音飞机公司曾经想过迁往加利福尼亚州。波音在那里似乎能获得更大的发展，因为美国航空工业的心脏地带就处在加州的洛杉矶地区。当时道格拉斯、洛克希德、诺斯罗普等美国著名的航空工业公司都在那儿。洛杉矶气候条件优越，是飞机试飞的好地方，而且拥有大量劳动力。迁往加州对波音来说似乎是一个很好的选择。
但是，波音是西雅图人民的骄傲，它与西雅图建立了浓厚的感情，这是一份难以割舍的情感。当时，有一位住在波音机场附近的菜农，他听说波音要南迁的传闻后，心里备感不安，于是决定送给波音一块地皮，条件就是波音不得搬离西雅图。但波音是不能接受无偿捐赠的，于是这位菜农就以1美元的价格将一大片地皮卖给了波音。有了地皮，波音就不用愁厂房不足的问题了。在这一大片地皮上，波音投资25万美元建造了当时世界上最大的飞机生产厂房：波音二号厂，其占地达到了28英亩。
首批12架波音B-17型轰炸机交付后都表现出了优良的性能。得到B-17型轰炸机使用权的第二轰炸机大队用B-17做了一系列的飞行表演。其中，有一项是飞往1.2万里外的阿根廷首都做友好访问。在飞行途中，B-17飞机被卷入了强大的台风之中，其风力之猛可以把15余吨重的飞机吹翻，并使其在空中旋转。当飞机安全降落时，机员们都感觉头晕目眩，大家没想到自己还能安全着地，以为飞机会被台风撕得七零八落。因为当时轰炸机的设计是不允许其旋转飞行的。但B-17几乎没有受到多大的损害，只是机翼有些弯了，还松了几颗螺丝。由此可见，B-17轰炸机的坚硬度非同一般。
为了精益求精，波音在制造追加的B-17型轰炸机时做了一些改进，这也使得波音放缓了生产速度。不了解原因的空军开始怀疑波音的生产能力，以为波音的生产出现了问题。于是，空军要求波音将B-17型轰炸机的生产权委托给其竞争对手联合飞机公司，这对波音来说非常不利。之后，联合飞机公司生产出了能替代B-17并且性能更加优越的轰炸机。
虽然危机四伏，但波音仍在不断地向前发展。1936年7月，波音公司与泛美航空公司签订了制造6架314型飞剪式飞机的合同。同年9月，波音飞机公司驻场服务部门开始正式运营。第一架波音飞剪式飞机，即314型机于1938年6月进行了首飞，当时的试飞员是艾迪·阿伦，而其正式投入空邮服务是在1939年5月20日。
1939年9月9日，波音飞机公司进行了经营层的变更，克莱尔·艾吉维特退居幕后，担任公司的董事长，从加拿大返回的菲利普·约翰逊则担任公司总裁。菲利普·约翰逊上任后便立即采取行动帮助波音飞机公司摆脱财务困境。他首先利用股票筹资，使得波音的资金更加充裕，然后他便开始考虑为波音赢得更多的订单。在道格拉斯公司的授权下，波音与法国签订了制造5架轰炸机的合约，价值数百万美元。而后，空军又增订了B-17型轰炸机。向波音飞机公司订购的飞机数量超过了盈亏平衡点，公司开始盈利。到1940年，波音的财务终于扭亏为盈，获得了自脱离联合飞机及空运公司以来最大的利润——37.46万美元。
1941年12月7日，日本突袭美国在太平洋的主要海军基地珍珠港，致使美国太平洋舰队主力几乎全军覆没。这次偷袭迫使美国加入到第二次世界大战当中，也给还处于困境之中的波音公司带来了重生的机会。由于战争所需，陆军航空队催促波音飞机公司以最快的速度尽其所能地生产B-17轰炸机，波音的飞机制造厂再度忙碌起来。随后，波音又与陆军航空队签订了设计和制造B-29超级轰炸机的合约。在二战中，B-29计划是除原子弹项目外最昂贵的武器项目，价值高达30亿美元。
波音B-29型轰炸机
波音在设计和制造B-29型轰炸机的过程中也是几经波折。陆军航空队要求B-29型轰炸机比B-17要飞得更高、更快、更远，载重量也要更大。这就增加了B-29型轰炸机的设计难度，从控制方法到飞机机架技术再到机翼都得有所改进和创新。就这样，B-29型轰炸机的设计在不断的修改中进行着，因为设计的一改再改，致使飞机的生产进度比预计慢了许多。1942年9月，第一架B-29型样机完工，并于当月21日，由艾迪·阿伦驾驶进行了首飞。首飞非常成功，但在1943年2月18日，第二架样机试飞时却发生了意外。18日上午11时左右，波音的优秀试飞员艾迪·阿伦带领着由11人组成的机组人员登上了第二架B-29样机。在飞机飞行了20分钟后，一只引擎突然起火，幸而机组人员及时控制住了火势，飞机继续飞行。但不过1小时，引擎再度起火。这一回机组人员都无能为力了，阿伦向机场报告后快速飞回了30英里以北的波音机场。在1500英尺的高空，离机场几英里处飞机失去了控制，机组人员都有降落伞，但由于飞机离地面太近，降落伞来不及打开，致使跳伞人员全部摔死。其中一位机组人员落在高压线上引起了短路，强大的电流将他烧成了焦炭，并造成了整个西雅图南区电力系统的瘫痪。飞机最后落在了机场旁一栋五层楼的肉类加工厂的屋顶上，造成楼房里的19人全部死亡，包括艾迪·阿伦在内的机上所有人员全部遇难。
在波音解决了引擎着火问题后，一位陆军飞行员做了之后的飞行测试。1944年3月10日“堪萨斯战役”开始，军方向波音订购了175架B-29型轰炸机，为了能及时供应，波音的飞机制造厂24小时不间断地连续奋战了4个星期。
B-29型轰炸机是波音用鲜血换来的，波音的总裁菲利普·约翰逊也为其操碎了心。1944年9月4日，菲利普·约翰逊在威奇塔的一个旅馆中与世长辞，全美国的飞机制造业工人肃立静默以致悼念。
二战为波音的重生创造了契机，这期间它制造了7000架B-17型轰炸机，2766架B-29型轰炸机，380架攻击轰炸机，8428架训练机，750架运输机，362架海上巡逻机，17架鱼雷轰炸机……1944年更是达到了生产的顶峰，波音在西雅图的大工厂每天生产的B-17型轰炸机达到了16架，刷新了航空工业史上最快生产速度的纪录。波音制造的B-17型和B-29型轰炸机远超当时其他竞争对手，道格拉斯和洛克希德公司共造了5000架B-17，贝尔和马丁公司共造了1204架B-29。在此期间，波音的雇员也达到了有史以来的最高点，共4.6万人，并取得了高额的利润。在美国参战的1941～1945年这5年中，公司共获得了2757.9万美元的利润，平均年利润达到550万美元。波音飞机公司终于摆脱了危机，在飞机制造业中站稳了脚跟。
1945年8月6日一架B-29型超级轰炸机在日本广岛投下了一颗名为“小男孩”的原子弹，致使广岛这座拥有35万人口的城市被彻底摧毁，炸死了约8万人。3天后，另一架B-29在日本长崎投下另一颗名为“胖子”的原子弹。自此，第二次世界大战结束。
二战结束对民众来说是一大幸事，人们从此又能过上和平、安宁的生活了，但随着战争的结束，美国政府即取消了轰炸机的订单，刚刚经历事业高峰的波音顿时荆棘丛生，其实不仅仅是波音，其他航空工业企业也面临同样的窘境。1945年年底，波音有7万员工失业，道格拉斯公司的失业人员更是达到了9.9万人，北美航空失业8.6万人。
这一次拯救波音脱离险境的重担落在了新一任领导人——威廉·艾伦（William M.Allen）的肩上。威廉·艾伦在1945年9月1日，即二战结束后15天，当选为波音飞机公司的总裁。
从受过高等教育的机械工程师中选取主要领导，是波音素有的惯例，从威廉·波音到克莱尔·艾吉维特再到菲利普·约翰逊，无不有着机械工程的专业背景。但新上任的威廉·艾伦却完全未涉足过飞机制造的技术领域，任职前的他是一位出色的律师。是艾吉维特独具慧眼，看上了这个外行领导，认为他是引领波音未来的最佳人选。
威廉·艾伦上任之际，波音已是危机丛生，为了救波音于水火之中，艾伦为波音找到了一条新路，即发展民用客机。二战后，军机市场已无大利可图，各大飞机制造商也纷纷转向民机市场，在发展民用客机方面，波音并不占优势，反而比其竞争对手洛克希德公司、康威尔公司和马丁公司要晚一步。为了能获得更大的利润空间，在竞争中取胜，艾伦决定开发一架不同常规的高空客机，这是一款豪华并且超高速的客机。在波音资金紧张的时期，开发新型客机首先要考虑的必定是成本问题。为了降低成本，波音决定在新民机上采用“同温层客机”——C-97（C-97型客机是一款军事运输机，主要是针对B-29和B-50空中加油而设计的）的设计。这样不仅使成本降低了，还节约了开发的时间。
但是，推陈出新的背后可能蕴藏着巨大的风险，这种与众不同，像轰炸机似的客机有可能找不到买主，而正处于财务困境中的波音已经经受不起任何的风吹雨打了。正在难以抉择的时候，波音飞机公司召开了董事会，在这次会议上，艾伦和其他董事会成员一致表示支持新项目的开发。于是，波音开始全面进军高空客机市场。
波音飞机公司董事会批准生产同温层客机项目1个月之后，就获得了泛美航空公司订购20架该客机的合同。但这还不足以使波音飞机公司脱离困境，于是威廉·艾伦就进行了大刀阔斧的裁员。西雅图生产厂的工人从35000人骤减至6000人，威奇塔生产厂的工人更是从16000人裁减至1500人。如此大面积的裁减人员，导致了员工的不满，引发了波音有史以来的第一次大罢工。这次罢工整整持续了140天，并以工会和公司两败俱伤而告终。工人的罢工加之军机和民机生产流程上的差异使得豪华型飞机——377型同温层飞机的生产一再延迟，致使波音一方面无法向客户及时发货，库存费用剧增；另一方面又失去了许多新的订单。另外，波音在获取政府对飞机的许可证明书方面也遇到了困难，到1948年年底，波音公司才获取了政府的证明书（377型同温层客机是在1947年7月8日首飞的），并且比预期多支出了数百万美元。客户在收到延误的订货后都表示极其的不满，西北航空公司更是将波音飞机公司告上了法庭，要求赔偿延误的损失。可见，波音当时的处境是多么窘迫。
早在二战期间，美国各大飞机制造公司就开始研发设计喷气式飞机。当时，美军航空队决定资助5家对喷气式飞机感兴趣的公司生产不同的喷气式样机，并于1943年与各大飞机制造商签订了合约。事实上，当时与美军航空队签订合约的公司有6家，其中5家开发生产的都是喷气式轰炸机，马丁公司制造的是B-48型喷气式轰炸机，波音公司负责B-47型喷气式轰炸机的制造，康华公司则承制B-46型喷气式轰炸机，北美公司负责B-45型，道格拉斯制造B-43型，只有洛克希德一家选择了喷气式战斗机的制造。这又是一场没有硝烟的战争，各家飞机制造公司争夺的是喷气式飞机制造业的霸主地位。在此期间，波音凭借其得力之作B-47型喷气式轰炸机勇夺桂冠。B-47型喷气式轰炸机对整个航空业来说都具有历史地位，但对波音来说，却又是一款难产的创新型机型。
面对每一次的竞争，波音都喜欢挑战自我，大胆地创新，可能只有这样才能领先一步，使竞争对手们不能望其项背。在B-47型喷气机的研发过程中，波音先于竞争对手们发现了问题。就在对手们沿用现成的飞机制造思路，简单地将以前的活塞式发动机换为喷气式发动机进行生产时，波音的工程师们发现喷气式发动机与原有的设计不相匹配，它的速度会影响飞机的飞行状态，必须重新进行设计。就这样，波音停下了生产的脚步去寻找解决的方案，而其竞争对手们却丝毫没有要停止的意思，它们希望以速度取胜，尽快地生产出样机。因此，正当波音一筹莫展之际，竞争对手们已经开始制作模型了。
在波音的设计师们焦躁不安之时，德国被美同盟国部队打败，聪明的美国人立即派出了由航空学专家组成的智囊团前往战争前线洗劫德国的飞行技术。他们可以翻阅有关的记录并且审讯原德国赫尔曼·戈林航空研究中心的工作人员。波音的空气动力学家乔治·谢勒作为智囊团中的一员被派往德国。谢勒在德国航空中心图书馆里找到了解决B-47设计问题的答案。在德国航空中心图书馆，波音找到了有关喷气式飞机的图纸和简介，这些文件都标注有“最重要”字样。令谢勒吃惊的是，德国设计的喷气式飞机整个机翼形状有别于美国当时的任何一种飞机。当时美国飞机机翼和水平机尾的表面都呈直直的90°角，而德国造的飞机机翼相对水平机尾来说向后倾斜了大致45°，这被称为“后掠翼”，也是解决当时波音喷气式飞机制造问题的关键所在。后掠翼可以减小阻力，使喷气速度不再影响飞行的状态，并且这种设计只能用于喷气式引擎的飞机，活塞式引擎的速度无法使后掠翼机飞行。
谢勒此次德国之行另一大收获是萌生了把喷气式发动机安装在机翼支柱外吊舱上的想法。这又是波音的一大创举，其竞争对手们都将喷气式发动机按常规装在了机翼上，这不仅使机翼显得异常僵硬，还会加大其着火的风险。而波音的设计恰好成功地规避了这些问题。
几经波折之后，波音B-47型喷气式轰炸机终于在1947年年底进行了首飞。这次首飞的试飞员是鲍勃·罗宾斯（Bob Robbins），他驾驶着B-47从西雅图的波音机场飞抵华盛顿州摩西湖的拉尔森（Larson）空军基地。B-47的试飞又发现了新的问题，直到1948年4月B-47型机才正式推出，当时世界各地的报纸都刊登了借助喷气动力起飞的B-47轰炸机的照片。这是具有划时代意义的一刻，标志着直翼机时代的终结，喷气机时代的开端。
波音B-47型喷气式轰炸机
B-47型机的高速度、低耗能以及优良的飞行状态等优势直接打击了竞争对手们推出的轰炸机，使得这一后起之秀独霸了当时的美国喷气机市场。1949年2月B-47创下了跨大陆飞行速度的新纪录，以607.8英里的平均时速飞行了2289英里。B-47是波音公司自成立以来最为昂贵的飞机，每架售价高达300万美元。
在B-47型机成功之后，公司有了多元化经营的想法。1950年4月，波音飞机公司宣布制造世界首台燃气涡轮动力卡车，并表示公司将大力开拓燃气涡轮机市场。同年6月，波音还准备挑战导弹的制造，向美国空军提交了公司第一种生产型导弹“波马克”的建议书。
1950年6月朝鲜战争爆发，美国也卷入了这场战争。美国国防部对军机的需求直线上升，仅波音一家之力已无法满足B-47的需求量。于是，五角大楼方面就要求波音协助道格拉斯和洛克希德公司一同生产B-47。手握绝密技术资料的波音借此机会大赚了一把。从朝鲜战争开始至结束，波音飞机公司与其他飞机制造商一共生产了2040架B-47型轰炸机，价值60亿美元，创下了美国在一项武器上花费的最高纪录。
冷战及朝鲜战争使得波音从二战后的萧条中走了出来，赚取了高额利润。航空工业再度成为美国最大的支柱产业。有了资金之后，波音飞机公司开始寻找新的投资机会。
战争结束意味着波音的订单也将随之减少，开发民用飞机，打开喷气式客机市场成为公司最好的发展方向。其实，进入民机市场对波音来说是一个必然选择，毕竟过分地依赖军机业务具有很大的不稳定性。因为军用机的需求量只能由世界局势及美国的防务政策决定，相比之下民机市场要广阔许多，也更具稳定性。多次战争中繁荣、战后萧条的历史经验也让波音意识到单纯依靠军机市场的风险。并且继喷气式战斗机、喷气式轰炸机之后，喷气式客机必然成为新的发展趋势，拥有广阔的市场前景。最主要的是，相比当时主打美国市场的涡轮螺旋桨飞机，喷气式飞机飞行速度要快许多，是普通飞机的两倍，这对乘客来说很具吸引力，一旦研发成功，将给公司带来很大的利润。但是，进入民机市场并且开发喷气式客机这一创新性机型（当时美国还没有制造喷气式客机的先例）对波音来说是一个巨大的挑战，具有很大的不确定性。
再三权衡之后，艾伦于1952年1月决定孤注一掷开发喷气式客机。于是，波音飞机公司上上下下都进入了忙碌的调研之中。当时，艾伦要求公司员工调研的问题包括：①公司是否具备开发能力？②工程所需资金预算为多少？③公司是否具备生产能力？④厂房是否足够？⑤开发生产能否一气呵成？
新开发的客机被命名为“波音707”。
调研过后，艾伦与公司各部门负责人进行了商讨。一切准备工作都完成后，艾伦觉得已经万事俱备只欠东风了，召开董事会的时机已成熟。此次董事会召开之前，艾伦对喷气式客机项目所需的技术、市场、财务等多个方面都进行了全面的考虑。即将开发的707原型机是一种新型两用机，既可以用来生产喷气式空中加油机，又可用于生产喷气式客机。而美国空军购买喷气式空中加油机是早晚的事，这就极大地降低了波音开发喷气式客机的风险。艾伦的生产方案是先用原型机来生产空中加油机，然后再参照空中加油机的方案生产喷气式客机。公司只要在任一方面获得订单，都不会造成严重亏损。董事会上，各部门负责人都进行了详细地报告，说明707原型机开发项目的可行性和必要性。工程设计人员代表指出，公司无须再花费资金购买707原型机的发动机，普拉特·惠特尼公司已表示要赠与公司一种价格不菲的发动机，用以707的生产；财务人员也带来了好消息，说公司已获得美国财政部承诺，一旦需要订货，其将以一次性付款的方式进行支付，不再分期付款；而会议秘书则表达了当前生产707原型机的紧迫性，他说竞争对手们也正着手开发这一具有广阔市场前景的飞机；预算师则报告总共的生产费用至少为1亿美元。听取了各部门负责人的报告后，董事会批准了开发707原型机的项目。
1952年5月20日，707喷气式飞机开始在伦顿工厂的一个封闭区进行制造。为了掩人耳目，不让竞争对手察觉，707原型机的生产一直都秘密进行着。公司还将“707”改叫为“367-80”（“367”的意思是C-97运输机与KC-97空中加油机的综合，“80”指新机型是在原设计基础上的改良）以迷惑竞争对手，让它们察觉不到波音已经开始制造喷气式客机的行动，以求能最早占领市场。
在美国本土，波音是第一家制造喷气式客机的飞机公司，当时，其他公司都持观望的态度，不敢轻易“试水”。但波音在其他国家的竞争对手都已蠢蠢欲动，英国的“彗星”号喷气式客机已经开始为航线提供服务，并占领了当时的喷气式客机市场。英国的维克斯公司和法国的苏德公司也都开始提出生产喷气式客机的计划。所以，从全球来看，波音的速度还不是最快的。但“彗星”号喷气式客机开始服务后事故不断，导致了停飞受检的后果，许多客户都取消了“彗星”号的订单，泛美航空公司就是其中之一。这对波音来说，又是一次机会。
1954年7月15日，367-80型机终于出厂，由试飞员约翰逊和副驾驶洛西驾驶飞机进行首飞。威廉·艾伦特邀公司创始人波音先生的夫人伯莎为飞机命名。伯莎为飞机取名为“波音喷气式同温层客机和喷气式同温层空中加油机”。这时，美国空军也认识到喷气式空中加油机的好处，向波音订购了29架作为临时性的紧急订单，而长期订单则要通过招标选取最佳的供货商。美国空军的招标结果让波音倍感失望，空中加油机的大批订单竟落于洛克希德公司之手。原因主要是洛克希德公司提供的加油机的各种数据更符合军用机的需求，而波音提供的数据大多与喷气式客机相同。这一噩耗阻断了波音喷气式加油机的发展之路，艾伦只得把赌注都下在喷气式客机上了。
波音喷气式加油机的销路并未就此告毕，1955年3月，美国空军宣布取消与洛克希德公司的喷气式加油机合约，转而向波音公司订购。主要原因是洛克希德公司造不出飞机，而空军对喷气式加油机的需求猛增，还有波音“367-80”的优良性能也给空军留下了深刻的印象。空军一次性向波音订购了300架喷气式空中加油机，总价值达到了7亿美元。这让波音的员工兴奋不已。
有了资金和军方的支持，波音便开始全力投产喷气式客机——“707”。艾伦对这一项目尤为重视，他认为该项目的成功将促成波音占领全球客机市场的霸主地位，公司还专门成立了喷气式客机小组。此时，法国的“卡拉维尔”号喷气式客机，苏联的TU-104大型喷气式飞机都已成功地进行了首飞。波音应该加快生产的脚步，迎头赶上国际竞争者的步伐。
在波音的喷气式客机投产之际，道格拉斯公司终于行动了起来，开始生产喷气式客机DC-8。由于起步晚，道格拉斯公司要面临比波音公司更多的困难和更大的风险。因为没有原型机，而又要赶上波音的进度，道格拉斯公司只得直接进入生产阶段，这极大地增加了生产的风险。相比之下，波音已有两种飞机原型，同时获得了军方的支持，在竞争中占据优势。但道格拉斯公司在民机制造方面的实力以及在民机市场的信誉都不容小视，是波音的一大劲敌。
着手生产之后，波音便开始寻找销路，说服各大航空公司购买波音707。波音的首要目标是获得世界上居于首位的航空公司——泛美航空公司的订单，只要泛美航空购买波音的飞机，其他航空公司也将纷至沓来。但泛美航空的要求很高，它需要大型的、能不间断从欧洲飞往美国的喷气式客机。道格拉斯的DC-8和波音707都不能满足泛美的需求。道格拉斯和波音必须量体裁衣，根据泛美的要求对飞机进行改进，装上更大的发动机以使飞机能飞行得更远，同时还要把机翼加大、加宽，机身加长。而当时能够支持从欧洲到美国远程飞行的发动机J75型仍在研制之中，是否能开发出来，何时能开发出来都是个未知数，并且要进行如此大的改动，需投入巨额的资金。波音和道格拉斯都无法承担这个风险，于是纷纷拒绝了泛美航空公司的要求。
被拒后的泛美并没因此死心，而是开始与当时最大型发动机——J75型发动机的开发商普拉特·惠特尼公司进行沟通。泛美要求他们改造J75发动机以适合民机所用，如若研发成功，即使与之相匹配的飞机没有制造出来，泛美都将出价4000万美元购买。在与普拉特·惠特尼公司达成协议后，泛美把这一消息告知了道格拉斯公司和波音公司，询问他们是否愿意生产泛美所需的民用飞机。艾伦先拒绝了泛美，他还是认为耗资太大。而道格拉斯那边却有点心动，觉得这是击垮波音的一个机会，如果能够生产出泛美所需的飞机，道格拉斯公司将垄断当时的喷气式客机市场。于是，道格拉斯同意了泛美的要求，决定承制这种超大型、远航程的飞机。
虽然与泛美航空公司的交易未谈妥，波音仍努力地推销着707喷气式客机。但是波音公司之前重军轻民的路线，使其在航空公司中的信誉并不好，所以波音的推销员们处处碰壁，各大航空公司都对其报以冷淡的态度。
艾伦想尽一切办法来宣传波音的喷气式客机。1955年夏，华盛顿湖上举行了水上飞机竞标赛，波音公司租了3艘快艇，邀请当时正在西雅图开会的航空界高层来艇上观看比赛。波音的“367-80”即是参赛的选手之一。“367-80”慢慢升空，从快艇上方盘旋而过，而后在距地面约300英里的地方开始了高难度的翻滚表演，引来观看的航空界高层的阵阵惊叹和欢呼之声。而艾伦却倒吸了一口气，他被吓出了一身冷汗，这并不是事先安排的飞行动作。没想到，不过一会儿飞机又开始了第二次的翻滚，这使得艾伦全身的血液都往上涌，脑子“嗡嗡”作响。他没想到“367-80”还能做这种危险动作。这一次的飞行比赛展现出了波音喷气机优良的性能，给航空界高层留下了深刻的印象。此外，波音公司还效仿道格拉斯公司利用好莱坞为其做宣传的手段，借助百老汇对707进行宣传，在曼哈顿建了一个707的机舱模型，在那里游客可以直接体验模拟飞行的感受。机舱的设施和真实机舱极其相似，舱内有空姐服务，游客在机舱里还能听到和真飞机上一样的轻微噪声。
大肆宣传过后，波音果真收到了一些航空公司的订单，但艾伦要么觉得要价太低，要么认为航空公司的附加条件太过苛刻，于是纷纷拒绝了这些公司，因为艾伦有信心会有更多的订单。当时泛美公司为了能够成为首家使用喷气式客机的航空公司，就向波音订购了20架707。但他们对707并不满意，认为707太小，相比宽敞的道格拉斯DC-8，波音707显得狭窄而又拥挤。泛美的此次订购只是应急之举，一旦道格拉斯的DC-8生产出来，泛美将立即停止对707的购买。其他几家航空公司也都指出波音707空间太小的问题，相比之下，大家似乎更喜欢道格拉斯公司的DC-8。
DC-8
此时，艾伦已意识到飞机仅仅是性能优良还不够，还必须要满足顾客的需求才能有好的销量。于是，艾伦决定根据客户的需求来改造707。这必定要耗费公司大量的资金，但为了全球航空业的霸主地位，艾伦还是决定豪赌一次。航空公司的需求主要有两个：一是要大飞机；二是飞机一次性飞行的航程要远。为了满足这些需求，波音一方面为707型机换上了大型的J75发动机并重新设计了飞机机翼使之更宽，以适用于新发动机；另一方面加长了飞机的机身，使其比原来长了8英尺。其实，飞机机身太短不符合航空公司的需求，这也是DC-8的缺点。
经过一番改进后的波音707，机身直径比DC-8大了1英寸，机翼的功率比DC-8高出5%，一次飞行的距离也比DC-8要更远，并且载重量也超过了DC-8。同时，艾伦还采用了低成本战略，打出了比道格拉斯公司更低的价格。这样一来，世界各地的订单都转向了波音飞机公司。美国航空公司宣布要订购707，不要DC-8，道格拉斯最重要的顾客——总统座机也被波音飞机公司抢走。这也改变了总统座机被道格拉斯和洛克希德两大公司包揽的历史。
波音707
707投入市场后，发生过几起事故，为了顾客的安全，波音将所有已投入使用的707都召回进行了改进。虽然这些大的改动花费了波音近1.5亿美元，但波音认真负责的态度却得到了客户的肯定，赢得了客户的信任。
波音为开发707投入了巨额的资金，当时估计波音只有在售出400架飞机后才能盈利，而公司在盈利之前投入的资金达到了20亿美元。这就是拓荒者要付出的代价，但只有这样波音才能生存，才能飞得更高、更远。
当时，707被《财富》杂志评为“航空史上最大的胜利。”波音也因此突破了在民机市场上的零纪录，跃升为全球客机市场的霸主。
707成功之后，波音又开发出了一款体积更小、航程更短的中型喷气式客机——727。这又是一款根据客户需求而设计的飞机，同样受到了客户的欢迎，同时也把波音飞机公司的喷气式客机事业推向了一个新的高度。第一架波音727在1963年10月交付使用，到1964年，波音的客机销量首次超过了军机销量，在全球客机市场的占有率达到了36.2%，而之前占有全球客机市场95.4%的道格拉斯公司市场占有率降为26.8%。这就更加稳固了波音公司在客机制造业中的霸主地位。
在军机民机双丰收之际，波音又开始着手准备进入下一个新的领域——航天领域。1959年11月9日，波音开始研制“代纳滑翔”（Dyna-Soar）号轨道载人飞船。1961年12月，波音开始为“阿波罗”计划开发“土星五号”第一级助推器。1963年，波音与美国国家航空航天局签订了制造8艘“绕月轨道器”飞船的合约，该飞船将被用于近距离月球摄影。1964年2月4日，波音开始在华盛顿州肯特建设航天中心。1969年10月，波音开始制造月球漫游车。
在波音逐步涉足航天领域的同时，其民机和军机方面的业务也在不断扩张。1966年6月，波音位于华盛顿的埃弗雷特新工厂开始生产可搭载490名乘客的超大型运输机——波音747。和707的开发一样，这又是一次冒险的开拓，波音又要进行一次豪赌，挑战体积更大、航程更远的运输机。1966年12月，波音在超音速运输机设计竞标（SST）中胜出，着手准备超音速运输机的设计。在军用方面，波音于1966年10月赢得了设计、开发和试验短程攻击导弹（SRAM）的合同。
接连开发707、727、737、超音速客机和747几个重头项目，使得波音飞机公司的财务因没有喘息的机会而尽显疲态。加之20世纪70年代，美国经济陷入了滞涨，整个社会表现出低增长、高通胀、高失业率的特征。许多企业纷纷倒闭，失业率攀升至二战以来的最高点，通货膨胀更是异常严重，通胀率也是突破了二战后的最高纪录。严峻的外部环境必然波及波音飞机公司，1971年3月，联邦政府取消了对波音超音速运输机项目的资助。波音的现金流也出现了问题，银行存款剧减，负债不断增多，达到12亿美元，一年光利息支出就超过1亿美元。这直接导致波音银行信用等级的下降，致使波音的融资变得异常困难，银行和其他债权人随时有权使公司破产。
波音再一次进入了艰难时期，一方面没钱开发新的项目，747大型飞机的开发还必须继续投入大额资金。波音是不会放弃对747的投资的，因为这是对波音未来的投资，决定了波音在飞机制造业中的地位。另一方面产品也卖不出去，在这经济不景气的时期根本就不可能有多少新的订单。从1970年开始，波音创下了连续17个月在国内没有新订单的纪录。
为了生存下去，波音采取了一切可行的办法。最直接的办法就是进行大量的裁员以削减生产成本，波音当时的人员结构呈现为金字塔型，处于金字塔底层的是一线生产工人，按常理说这部分人员应该是裁员首先要考虑的群体。但波音的裁员策略并不是从底层砍起，而是削减金字塔的两边，按照一定的比例逐级裁员。这种裁员方式的结果是工人被削减的并不多，副董事长、经理、行政助理等人员则被“优先”裁掉了。之所以采用这样的裁员策略，是因为波音非常重视产品的质量——质量决定了波音的声誉，而产品的质量必须由那些一线工人来保证，所以必须保有一定数量的一线员工。第二个办法就是降薪，当时波音所有高级职员的薪水都下降了不少，总经理威尔逊的工资降为每年2.5万美元，董事长阿伦的年薪降为5万美元。第三个办法就是节约一切可能的支出，在埃弗雷特，一些办公室和休息室里的电灯和取暖器都被经理们关掉了，并挂以“停止使用”的标记，以节约电费。
在考虑削减成本的同时，波音也尝试着进行多元化的经营以增加公司的收入。从1971年以来，波音发展过农业，承建了汽艇、铁轨车、民用喷流水溢船、沥青车、高速铁轨等，甚至还经营了一个奶牛场生产出售“波音”牌牛奶。但这些转型都以失败告终。不过，有一项业务波音经营得还算成功，那就是计算机业务，波音设计出了当时世界上最为先进的计算机平台。倘若没有军方订单的及时救援，现在的波音很可能会在计算机领域有所建树而享誉世界。
除此之外，波音还开始变卖房产和设备。波音卖掉了两个厂房，一个是位于西雅图的第一工厂，还有一个是为生产737而新承建的厂房，累计共有1000万平方英尺的空间。波音通过变卖各种设备获得了大约3000万美元的流动资金。由此可见波音当时的窘况。
进入20世纪80年代，波音公司在707和727型机的基础上，推出了新型的波音757和767喷气式客机。世界油价的飞涨以及环保要求的提高是757和767型机的催生剂。所以757和767都有着低耗能、载重量大和航程远的优点。这也正合各大航空公司的胃口，因此销量很大。随着美国经济的好转以及飞机需求量的增加，757和767开始席卷全美市场。世界各大航空公司也都纷纷订购波音的这两个新生宠儿。
到1983年，波音的各项财务指标都有所增长，营业额和利润均得以回升，这表明波音正逐步走出70年代初的危机时期。到80年代中期，波音各项业务都运行良好，有了稳步而持续的增长。财务好转之后，波音又开始筹备新的项目。随着航空管制的撤销，越来越多的航空公司偏向于经营定期短途航线，这就增加了对小型喷气式客机的需求量。而对于一直致力于大型喷气式飞机开发的波音来说，还未研制过小型喷气式客机。虽说生产大型飞机的利润可能是小型飞机的好几倍，但从总量上来看，小型飞机的利润也很可观。并且，倘若波音能填补这一空缺，就能独家提供各种航线所需的飞机，可以获取更大的市场份额。但是小型喷气式客机对波音来说是一片全新的市场，研制这种全新机型必定要耗费公司大笔的资金。于是，波音就决定并购一家具有定期短途航线飞机生产能力的公司。而并购的对象就是波音曾经的竞争对手，世界上第一架喷气式客机的生产商德·哈维兰公司。
在民机方面有了好销路之后，波音还在1987年12月1日赢得了美国航空航天局国际空间站的设计合约。这是一份10年期的合约，波音负责为国际空间站设计生活区和工作区。
1988年，波音的业务量剧增，并获得了有史以来最大的一笔订单。联合航空公司向波音一次性订购了370架飞机，总价值高达157亿美元。这样一来，波音就拥有了大量的流动资金，为其新机型777的问世奠定了坚实的基础。波音777喷气式客机又是一款大型飞机，相比波音之前的几款客机，它的研发过程要顺利许多。这主要是因为777研发之时正值波音财务状况绝佳之际，并且777也无须大规模的技术改进，承担的风险也就小了许多。所以，公司可以加大投资、集中力量把777制造成一款有史以来最优质的飞机。不负众人所望，不久之后，777成为航空史上首款获得美国联邦航空局（FAA）批准的自投入运营起就能进行双发延程飞行
（ETOPS）的飞机。到1996年，美国经济从1991年以来的衰退中逐渐走向复苏，777已成为新一代机型中最受顾客欢迎的机型，波音也坐稳了国际民航客机市场的第一把交椅。
20世纪90年代以来，除民用喷气机外，波音还有两项业务得到了迅速发展，那就是国际空间站和导弹防御系统项目。1993年8月，美国航空航天局选定波音为国际空间站的主承包商。1995年，美国航空航天局和波音又签署了价值56.3亿美元的设计和研发国际空间站的合约。1999年4月，波音成为国家导弹防御系统项目的首席系统集成商，这一份合约为期3年，总价值高达16亿美元。
波音在航空航天工业领域多元化的发展，增强了公司财务的稳定性。1996年年末波音公司宣布收购世界航空制造业排名第三的麦道公司，这一被称为航空工业领域“岁末大地震”的收购促使波音成为世界上最大的民机和军机生产商，称霸于世界航空航天工业界。
回顾过去的84年，我们发现波音公司始终致力于其未来的发展，即便是身处险境，财务拮据到破产的边缘，它还是不会忘记为未来投一笔钱。步入21世纪，波音有了更加清晰的远景目标，此时此刻波音所做的一切还是为了未来的增长和繁荣。这个时期波音有了一个到2016年的发展理念——“人们携手合作，树全球伟业，做航空航天领袖”；波音有了3个战略目标——使核心业务运转良好，将优势融入新产品和新服务，开拓和探索新领域；波音有了明了的价值观——领先、诚信、品质、客户满意、携手合作、多元化且积极参与的员工队伍、好的企业法人以及提高股东价值。在这些价值观的指引之下，为了实现战略目标，波音开始了构架未来之路。波音正在执行一个令人兴奋的“环绕地球”和“走出地球”的飞行计划。
21世纪初期（2000～2013年），波音公司发展的最大特点就是加快了其走向全球的步伐。这十余年间波音与爱尔兰的瑞安航空公司、日本的JSAT株式会社、环球卫星公司欧洲营运商、韩国空军、土耳其政府、德国汉莎航空公司、法国航空公司、越南航空公司、位于卢森堡的货运运营商Cargolux公司、新加坡政府、澳洲快达航空公司、厦门航空公司、巴基斯坦国际航空公司、土耳其航宇工业公司、阿联酋航空公司等都有过合作。
21世纪初期，在波音公司的各项传统业务都走向成熟之时，波音仍在不断探索，致力于新产品和服务的开发。2004年4月，波音正式启动787“梦想飞机”项目。这是公司继1990年启动波音777项目以来推出的首款新机型。787“梦想飞机”是航空史上首架超长程中型客机，打破了以往只有大型客机才能完成长程飞行的定律。787还创下了波音史上新款飞机最大单笔订单的纪录，日本全日空航空公司一次性订购了50架。不过，787又是一款难产的机型，经过多次延期，直到2009年12月15日才成功地完成了试飞。
21世纪初期，波音在“环绕地球”之时，“走出地球”的步伐也未停止。2000年，波音与霍尼韦尔就未来国际空间站有关航空电子设备、系统和软件等方面的工作达成协议。2001年，波音建成新航天发射场37工厂。2004年，波音卫星系统为日本空间通信公司制造的“超鸟六号”601卫星在佛罗里达州那维拉尔角发射成功。2006年，波音与移动卫星风险投资（Mobile Satellite Ventures）公司达成为其提供3颗卫星和相应地面设备系统的合作协议，这也是波音卫星业务部门近9年来最大的一笔合约。2007年，波音又获得一项研发战神1号航天器（Ares 1 crew launch vehicle）升级换代产品的合约（与美国宇航局签署的一份合约，总价值达到5.147亿美元）。
到2013年，波音已成为世界上领先的航空航天公司，世界上最大的民用飞机和国防、太空以及安全系统生产商，美国最大的出口商。公司的顾客来自世界90多个国家，公司提供的产品和服务种类繁多，包括民机、军机、卫星、武器、电子和防御系统、发射系统、先进的信息和通信系统以及培训服务等。公司的雇员也是遍布全球，总人数超过了17万。
