波音787的设计特点
机翼后掠角(25%弦长)为30度。计算机根据飞行时的高度、速度和载荷，控制飞机的后缘襟翼，以获得最佳翼型。这种自动变弯度的翼型可以提高飞机的气动效率，降低阻力，减轻机翼承受的载荷和减轻机翼的结构重量，并在翼尖加装小翼。升阻比比A300高40%。机身和尾翼大量使用铝锂合金和复合材料，机身结构、桁条等部件使用铝锂合金。尾翼、操纵面、整流罩蒙皮和机舱地板都由复合材料制成。主起落架为四轮小车，前起落架为两轮车。动力装置选用的发动机GEnX采用了先进的技术，压缩比更高，进气口和空气量增加，发动机推力提高，油耗降低。都符合ETOPS180分钟的标准。波音公司在波音787上使用了“音速巡航者”提出的技术和机体设计，并决定在7E7的主结构(包括机翼和机身)上使用大量先进复合材料。波音787有多项技术创新，其中最引人注目的是，波音787大约一半的机身由更轻、更强的复合材料制成，而不是铝合金。它是第一种以复合材料为主要材料的民用喷气式飞机。一方面，金属可以隐藏损伤问题，不坏很难发现，而合成材料没有这个问题；另一方面，复合材料制成的机身比较轻，还可以嵌入光纤管监控飞机的状况，在后期的维护成本和安全性方面可以满足最新的飞机要求，使得波音787更加省油，也可以节省维护费用。这种合成材料类似于一级方程式赛车中使用的碳纤维合成材料。
1985年，空客在飞机制造中率先使用这种复合材料制造了A310客机的尾翼，随后空客也用这种复合材料制造了A350客机的机翼。波音787将这一技术全面应用于787飞机，机身、机翼等主要部件全部采用这一新技术，重量比例将超过50%，而之前只有20%。复合材料也广泛应用于发动机叶片、发动机罩等部件。由于这项新技术的广泛应用(使用材料(按重量计):61%复合材料(碳纤维)，20%铝，11%钛，8%钢)，波音787也被称为“梦想”飞机。
一架787的装配可以在3天内完成(以生产线达到全速计算)，而737则需要11天。对航空旅行的调查揭示了对乘客的飞行体验有负面影响的各种症状和抱怨。调查结果直接影响了787系统的设计，使787努力创造更舒适的客舱环境，如更平稳的飞行、更低的客舱高度、更新鲜的空气和更安静的客舱。改善乘客的整体飞行体验。
客舱尺寸
客舱比其他中型飞机更宽敞，乘客坐下后平视位置比竞争机型宽38厘米，可以为每位乘客创造更多的个人空间。机舱内安装了比其他民用飞机更宽的乘客座椅，每个座椅比最近的竞争对手至少宽4厘米。经济舱通道宽55 cm，比典型的双通道飞机经济舱通道宽6 cm。商务舱通道65 cm宽，方便乘客绕过正在供餐的餐车。
空气质量
与之前的民用飞机相比，787系统除了普通客机使用的消除细菌、病毒和真菌的HEPA过滤器外，还引入了新型气体过滤系统，去除异味、刺激物和气态污染物。这将减少乘客因干燥引起的头痛、头晕、喉咙刺激和眼睛刺激，787机舱内的空气将更加清新。
787的客舱可以制造更高的客舱空气湿度，加上机身材料的气密功能，可以比老的民用飞机更好地保持客舱湿度，提高乘客舒适度。787机舱内的空气湿度比金属机身的飞机高，与客座率无关。787的复合材料机身不会随着湿度的增加而更容易腐蚀。
机舱压力
机舱内气压由电动空压机维持，不使用发动机放气带入的空气。机舱最高气压高度是1228米，不是其他飞机的2438米。高压氧舱试验表明，身处压力高度为1228米的787机舱，还能使乘客的血液多吸收8%的氧气，从而减轻头痛头晕和疲劳。1228米的压力高度，对于铝制飞机来说，由于材料疲劳或重量原因，无法达到。787复合材料机身不会疲劳，可以在不影响重量的情况下应对较低高度的客舱压力。
照明设计
发光二极管(LED)用于为787的客舱提供照明，取代了传统的阴极荧光灯。营造出头顶就是天空的感觉，具有天空特色的舱顶贯穿整个机舱。机组人员还可以在飞行过程中控制天空特色机舱屋顶的亮度和颜色。需要的时候，空乘人员可以给乘客提供白天的感觉，乘客需要休息的时候，机舱顶可以模拟夜晚。机舱的特点是大弧度的重复拱形结构，动态照明和透明度可由乘客在飞行中调节的电子遮光罩，并使用颜色和亮度可变的LED阵列来创建模拟“天空”的天花板效果。
舷窗设计
与以前的飞机相比，波音787的舷窗是最大的(高47厘米，宽28厘米)，比竞争对手的飞机大65%，窗户的位置也更高，因此乘客无论坐在飞机上的哪个位置都可以看到地平线。机身舷窗不同于以往使用的隔断，而是利用电致变色原理来调节明暗，减少窗外的眩光入射，保持透明。787的驾驶舱也保持了与777为代表的其他波音机型的通用性。787的驾驶舱配备了与其他波音飞机型号相同的波音控制系统、显示器和程序，使机组人员可以在短时间内从其他波音飞机家族型号转换到787，并可以实现经济的混合机队飞行。787可以在没有地面导航设备的情况下，以点对点的方式在跑道的任何一端着陆。787还具有许多其他高级功能，例如集成通信(以太网用于在驾驶室和机器的所有部件中提供数据通信)、集成数据链路、双重监控和保护系统以及电气行程开关。
787驾驶舱采用开放式架构设计集成，升级通过软件进行，无需更昂贵的硬件更换或升级。通过“软键”菜单，未来的控制要求可以与通信、导航、系统和空中交通管理领域的变化和技术升级相结合。
787的驾驶舱只配备了13 LRU，零部件及其成本只有777和747的一半。更少的零件和更好的设计可以降低运营成本，提高可靠性。五个多功能显示器实现了许多标准功能，如用于地面滑行的高清机场滑行道地图，以及增强的垂直状态显示，提供进近区域的地形剖面。每个监视器可以提供双窗口(分屏显示)或配置为提供一个大的战略地图。
787的驾驶舱配有全套导航和通信无线电设备以及航电设备，不需要额外的配件和费用，也不需要额外的认证。787标准化飞机交付后即可“投入运营”。双平视显示器(HUD)、超大型多功能平板显示器、双电子飞行包和电子清单都是标准配置。
双平视显示器(HUD):作为基本配置，双平视显示器可以让机长和副驾驶在飞行时对“驾驶舱外的情况”有更多的了解。无论能见度好坏，双翼机显示器都可以增强飞机所有阶段的安全性，降低最低起飞能见度标准。双平视显示器可以使副驾驶在成长为机长的过程中熟练掌握平视显示器的使用。
双电子飞行包(EFB):787的双电子飞行包可以通过触摸屏、边框按钮、光标控制或键盘操作。其他航电、飞行管理计算机、通信设备、驾驶舱打印机都有与电子飞行包连接的接口。通过提供标准化的软件套件，电子飞行包减少了大量的驾驶舱纸质文件。该软件套件包括各种车载维护功能、性能工具、电子日志和文件浏览器。电子飞行包还保留了各种可选系统，如终端图和飞机视频监控，并可以适应未来的改进。