在1958年6月，沃特XF8U-3十字軍III原型機進行了首飛，該機計畫發展成一種強大的艦載截擊機，用來保護航母艦隊，遠距離攔截來襲敵機，它在服役後將替代F-8十字軍超音速艦載機。
儘管在名字上有傳承的關係，外形也有些相似，實際上F-8與XF8U-3在技術上並沒有太多關係，XF8U-3的競爭對手是F-4鬼怪戰鬥機，它們兩個一開始都是主要用飛彈戰鬥的戰機。
XF8U-3比前輩的尺寸更大，單人駕駛，安裝帶有大後掠角的高單翼，尾部安裝單垂尾以及後掠角度比主機翼還大的平尾。它的動力為一台普惠J75-P-5A發動機，它安裝了加力燃燒室，最大輸出131kN推力，預計讓戰鬥機達到最大2.7馬赫的飛行速度。
因為專注于高超音速飛行性能，發動機進氣道、機翼等部分側重于高速飛行所需的空氣特性，這導致戰機的低速性能差，需要增加垂尾的面積，設計師的解決辦法是為戰機安裝另外一副可調整水準角度的後掠尾翼，它在起降階段向上轉平，升空後在1.7馬赫速度之下向下偏轉充當腹鰭，提升飛行穩定性，再增加速度又向上轉平，如此來滿足不同速度之間的穩定需求。
在實際測試中戰機並沒有達到預期的2.7馬赫，有文章稱達到了2.39馬赫，還有的稱達到了2.6馬赫，不管哪個資料都還差了一點，並且這是測試效果，實際使用中可能還要打折扣。沃特的設計師提出了另一個設想，那就是給戰機安裝XLF-40液體燃料火箭發動機，它將產生35.6kN推力，會將戰鬥機速度提升到2.9馬赫，這種設想沒有實現，因為擺在設計師面前還有另一個問題，那就是熱障，高超音速飛行產生的熱量是XF8U-3機身無法承受的。
XF8U-3的戰鬥武器是AIM-7「麻雀」空對空飛彈或AIM-9「響尾蛇」空對空飛彈，飛彈掛載安裝在機體腹部和兩側，飛彈數量3~4枚。機上安裝AN/AWG-7火控電腦、AN/APG-74雷達，機載系統可同時跟蹤6個目標，並引導飛彈攻擊其中2個。設計師曾想給戰機安裝4門20毫米航炮，此計畫沒有實施。
在與F-4的競爭中，XF8U-3的優勢在于機動性，以至于有人稱它是「從未生產過的最好的戰鬥機」，實際上該機綜合實力在F-4面前確實有明顯的缺陷，它過分注重高速飛行能力，低速狀態下機翼升力小，飛行員打開加力可以將起飛滑跑距離縮減到2800英尺（約853米），如果不開加力則需要增加3倍，這一點對甲板面積有限的航母來說是無法接受。
另一個重大的問題就是受當時機載設備性能的限制，飛行員既要小心地操控這架高速飛機飛行，還要兼顧雷達、火控等一系列的設備，比流水線的工人還忙，相比之下F-4的雙人機組就從容多了。
美軍總共訂購了5架XF8U-3原型機，沒有正式列裝，後來3架被交給NASA，因為該機約20000米的最大升限可以滿足NASA飛行員的一些訓練需求。這個舉措產生了另一個不確定的故事，據說NASA飛行員駕駛XF8U-3在遇到鬼怪戰鬥機時會模擬戰鬥擊落對方，以至于海軍跑到NASA那邊去投訴，這個故事可信度並不高。
