早在ATB竞标结束前的1981年4月，美国空军就提出要更改任务需求，探索低空突防的可能性。虽然B-2的初始设计一直着眼于高空作业，Waaland还是给它安装了地形回避系统以便进行低空高速巡航飞行。正式得到加入低空突防能力的方案更改需求后，诺斯罗普回到原点从一张白纸开始重新验证飞机的总体布局。

  在评估了包括飞翼、三角翼低空突防构型（1979年8月曾向空军提议过）等多种方案之后，团队确信现有的飞翼设计仍然是正确的方向，不过需要修改许多细节，包括加强机翼机构、增加载油量等，这些改动对内部容积很大的飞翼来说相对容易得多。

> B-2的低空突防三角翼布局方案

  这时发生了两件事情。第一件是空军分析师不安地发现苏联投入了新型的防空雷达系统，可能具备了引导战斗机在高空拦截B-2的能力。Kinnu认为面对这样的新威胁，只有转向低空突防才能让苏联的米格-25找不到自己并迅速消耗光燃料。第二件是战略空军司令部提出B-2的低空飞行速度需要接近音速，以提高在极高威胁环境中的生存能力。

  在彻底分析了其中的设计风险之后，1983年初诺斯罗普得出了最坏的结论：B-2需要进行一次改动巨大的重新设计。原有的液压控制系统在气流稳定的高空工作正常，但是风洞试验显示在低空强阵风环境中飞控系统将难以胜任，其面对的气动压力达到了超音速战斗机的水平。气动控制面的面积不足，位置也不对，飞行员无法对阵风带来的气流冲击做出迅速而有力的反应。外翼段的气动载荷无法有效地传递给内翼段，在发动机进气道附近会产生多处结构疲劳点。更糟糕的是高攻角状态时飞机很容易失控，因为没有足够的气流让副翼产生舵效。

> 低空飞行中B-2机翼在气流作用下产生的剧烈晃动

  要解决这些问题必须更改后整个后部设计，来自NASA德莱登飞行研究中心（现已更名为阿姆斯特朗飞行研究中心）的阿尔伯特·梅耶尔斯率领飞控团队和气动结构团队合作，还邀请了来自霍尼韦尔和NASA兰利中心的各路专家协助建模，分析问题，一起啃下了这块硬骨头。在80年代早期，飞控模型的复杂程度用模型中的层级数标识，常规的飞控设计通常只需第10层，非常复杂的可能达到第12层，而B-2高达110层！

  他们将后缘的W型改为锯齿状的双W型，让气动控制面尽量远离气动中心，增大控制力矩。内翼段新增了两块控制面，从机翼折线处（A点）向内一直延伸到后缘末端（B点），并且扩展了每个控制面的面积。为了满足空军提出的低空高亚音速飞行要求，B-2巨大的气动控制面响应速度非常快，F-16的襟副翼转动速度是80度/秒，B-2内侧副翼达到了100度/秒。

  针对低空阵风扰动这个特定问题，梅耶尔斯设计了一个开创性的“阵风载荷缓解系统”⑤，它还有一个更好理解的俗称 - “海狸尾”，就是在机身末端安装了一块由飞控计算机控制的五边形扁平可动尾锥，对阵风扰动做出自动补偿，向上下偏转产生反作用力抵消气流的颠簸。这个系统效率非常高，常规的阵风补偿系统（如B-1B上的全动小翼）设计标准是降低阵风气动载荷的10%-12%，B-2在采用了该系统后达到了40%。

> 起飞时处于放下位置的“海狸尾”，和机身接缝处敷有柔性蒙皮进行遮盖

  除了飞控方面的考虑，诺斯罗普的结构工程师们还趁着重新设计的机会弥补了许多原始设计上的不足，包括增强机体结构、改进中央机体的气动外形、驾驶舱前移、将进气口从V型改为W型等。所有这些设计的改动集合在一起，极大地改变了B-2的外观和气动布局，新设计显得复杂而优雅，提升了轰炸机的性能，同时也非常昂贵，设计变更估计耗资高达20亿美元。