Historia XS-1 był pierwszym samolotem zbudowanym wyłącznie dla celów testowych w locie, nigdy nie wdrożonym do produkcji masowej. Skonstruowano go zgodnie z wytycznymi Narodowej Komisji Doradztwa Lotniczego (NACA) przekształconej później w NASA i Sił Powietrznych Armii Stanów Zjednoczonych (późniejsze USAF). Wykonawstwo powierzono firmie Bell Aircraft Corporation w ramach podpisanego 16 marca 1945 roku kontraktu na budowę 3 samolotów I generacji. 11 grudnia 1947 podpisano dodatkowy kontrakt na budowę ulepszonych samolotów II generacji w liczbie czterech egzemplarzy.
Kształt kadłuba X-1 I generacji był podobny do pocisku i mieścił w sobie bardzo ciasną hermetyzowaną kabinę pilota, dwa zbiorniki paliwa, 12 butli z azotem potrzebnym do zapewnienia odpowiedniego ciśnienia w kabinie i zbiornikach paliwa, wciągane podwozie, silnik rakietowy Reaction Motors XLR11-RM3 i ponad 200 kilogramów aparatury pomiarowej i monitorującej parametry lotu.
W 1946 roku rozpoczęto prace badawcze z dwoma pierwszymi samolotami pierwszej generacji, oznaczonymi jako XS-1 (później X-1). W związku z problemami firmy Reaction Motors w dostarczeniu działającej turbopompy paliwowej do silnika XLR-11 samoloty te wyposażono w instalację ciśnieniową.