空から地上を監視・管制するという性格の機体であるため、空軍と陸軍の共同で計画された。J-STARSのJ (Joint)は、この共同計画を意味している。

この飛行機は、中古のボーイング707-320を買い上げたうえで、ノースロップ・グラマンが任務に必要な装備を追加するという方式で製造された。胴体の下に対地監視用の側方監視レーダー・AN/APY-3を装備しており、これを使うと、地上にいる車輌の動きがリアルタイムで、機上のコンソール画面に表示される。このAN/APY-3は、地上の精密な観測を目的とした合成開口レーダーモードと、移動目標の追尾を優先させたドップラーレーダーモードを使い分けることができる。後者は高速な走査ができる反面精密な監視を苦手とするが、それでも装輪車と装軌車を区別することが可能であるといわれる。 昔はレーダーの性能がよくなかったので、地上にいる車輌のような小型目標を捕捉・追尾するのは難しかったが、精度の高いビームを発振できるレーダーが実現可能になり、さらに、得られた情報を処理する高性能コンピュータが実現したため、こうした機体が実戦投入できるようになった。