مرحلة التصميم
بتاريخ 26 أبريل سنة 2004، دشنت شركة خطوط كل اليابان الجوية المشروع بإعلانها طلب مؤكد لخمسين طائرة تستلمها أواخر سنة 2008[19]. تضمن طلب تلك الشركة 30 طائرة من طراز 3-787 ذات درجة واحدة للطيران المحلي، يتراوح عدد الكراسي فيها بين 290 و 330 كرسيًا، و 20 طائرة من طراز 8-787 ذات مدى بعيد (طيران دولي)، يتراوح عدد الكراسي فيها بين 210 و 250 كرسيًا، وذات درجتين للرحلات الإقليمية الدولية، مثل تلك التي تقوم بها الشركة بين طوكيو وناريتا وبكين وغيرها. يقول المهندسون أنه من المتوقع لهذه الطائرات أن تسمح للشركة الناقلة سالفة الذكر بفتح خطوط طيران لمدن متوسطة الكثافة السكانية لم تكن لها خطوط جوية مشتركة معها من قبل مثل دنفر وموسكو ونيودلهي[20]. تعتبر طائرتي 787-3 و 8-787 من أوائل النسخ، أما النسخة 9-787 فدخلت الخدمة في 2010[21].
طائرة الأحلام الخاصة بشركة خطوط كل اليابان الجوية، وقد أجرت هبوطًا اضطراريًا في ولاية تكساس الأمريكية أثناء أول رحلة اختبارية لها بتاريخ 9 نوفمبر 2010.
صممت 787 لتكون أول طائرة ركاب تنتج من مواد مركبة، بحيث يجمع بدن الطائرة بمقاطع اسطوانية مركبة كأنها قطعة واحدة بدلا من صفائح الألمنيوم المتعددة و 50000 مشبك مثبت تستخدم في الطائرات الحالية[22][23]. اختارت بوينغ محركين جديدين لطائرتها وهما جنرال إلكتريك GEnx ورولز رويس ترنت 1000[5]، وادعت بوينغ أن تلك الطائرة ستكون كفائتها في صرف الوقود قريبة من 20% على الأقل من كفاءة طائرة 767[24]، وأن 40% من تلك الزيادة بالكفاءة يأتي من المحركات[25]، إضافة إلى تطوير الانسيابية الهوائية[26] وزيادة استخدام المواد المركبة خفيفة الوزن والنظم المتقدمة[21]. وكانت النية لتأهيل كلا من 8-787 و 9- ليتمكنا من الطيران 330 دقيقة حسب ETOPS[27].
خضعت الطائرة 787 لاختبار الهواء في نفق الرياح الأسرع من الصوت التابع لبوينغ خلال مرحلة التصميم، وفي نفق شركة "QinetiQ" الموجود في فارنبوره ببريطانيا، وبنفق الهواء بمركز أبحاث ناسا الأمريكية، وأيضا بالمركز الفرنسي لأبحاث ديناميكا الهواء الذي أنشئ عام 2004. كان التصميم النهائي للطائرة محافظا أكثر من المقترحات السابقة، بحيث تغيرت المقدمة والزعانف ونوافذ قمرة القيادة إلى شكل تقليدي أكثر. بحلول نهاية عام 2004 وصلت طلبات إعلان شراء للزبائن والتعهد بالشراء لتلك الطائرات إلى 237 طائرة[28]، كانت تسعيرة بوينغ الابتدائية لطراز 8-787 حوالي 120 مليون دولار أمريكي، وهو رقم منخفض فاجأ الصناعة نظرًا لأن هذا المبلغ يعتبر مبلغًا قليلاً بالنسبة لطائرة حديثة الصنع. ولكن في سنة 2007 أصبح سعر 3-787 ما بين 146–151.5 مليون دولار أمريكي والنسخة 8-787 ما بين 157–167 مليون دولار أمريكي والنسخة 9-787 ما بين 189–200 مليون دولار أمريكي