在1958年6月，沃特XF8U-3十字军III原型机进行了首飞，该机计划发展成一种强大的舰载截击机，用来保护航母舰队，远距离拦截来袭敌机，它在服役后将替代F-8十字军超音速舰载机。
尽管在名字上有传承的关系，外形也有些相似，实际上F-8与XF8U-3在技术上并没有太多关系，XF8U-3的竞争对手是F-4鬼怪战斗机，它们两个一开始都是主要用导弹战斗的战机。
XF8U-3比前辈的尺寸更大，单人驾驶，安装带有大后掠角的高单翼，尾部安装单垂尾以及后掠角度比主机翼还大的平尾。它的动力为一台普惠J75-P-5A发动机，它安装了加力燃烧室，最大输出131kN推力，预计让战斗机达到最大2.7马赫的飞行速度。
因为专注于高超音速飞行性能，发动机进气道、机翼等部分侧重于高速飞行所需的空气特性，这导致战机的低速性能差，需要增加垂尾的面积，设计师的解决办法是为战机安装另外一副可调整水平角度的后掠尾翼，它在起降阶段向上转平，升空后在1.7马赫速度之下向下偏转充当腹鳍，提升飞行稳定性，再增加速度又向上转平，如此来满足不同速度之间的稳定需求。
在实际测试中战机并没有达到预期的2.7马赫，有文章称达到了2.39马赫，还有的称达到了2.6马赫，不管哪个数据都还差了一点，并且这是测试效果，实际使用中可能还要打折扣。沃特的设计师提出了另一个设想，那就是给战机安装XLF-40液体燃料火箭发动机，它将产生35.6kN推力，会将战斗机速度提升到2.9马赫，这种设想没有实现，因为摆在设计师面前还有另一个问题，那就是热障，高超音速飞行产生的热量是XF8U-3机身无法承受的。
XF8U-3的战斗武器是AIM-7“麻雀”空空导弹或AIM-9“响尾蛇”空空导弹，导弹挂载安装在机体腹部和两侧，导弹数量3~4枚。机上安装AN/AWG-7火控计算机、AN/APG-74雷达，机载系统可同时跟踪6个目标，并引导导弹攻击其中2个。设计师曾想给战机安装4门20毫米航炮，此计划没有实施。
在与F-4的竞争中，XF8U-3的优势在于机动性，以至于有人称它是“从未生产过的最好的战斗机”，实际上该机综合实力在F-4面前确实有明显的缺陷，它过分注重高速飞行能力，低速状态下机翼升力小，飞行员打开加力可以将起飞滑跑距离缩减到2800英尺（约853米），如果不开加力则需要增加3倍，这一点对甲板面积有限的航母来说是无法接受。
另一个重大的问题就是受当时机载设备性能的限制，飞行员既要小心的操控这架高速飞机飞行，还要兼顾雷达、火控等一系列的设备，比流水线的工人还忙，相比之下F-4的双人机组就从容多了。
美军总共订购了5架XF8U-3原型机，没有正式列装，后来3架被交给NASA，因为该机约20000米的最大升限可以满足NASA飞行员的一些训练需求。这个举措产生了另一个不确定的故事，据说NASA飞行员驾驶XF8U-3在遇到鬼怪战斗机时会模拟战斗击落对方，以至于海军跑到NASA那边去投诉，这个故事可信度并不高。