Myšlienka na nový bombardovací stroj RAF, ktorý by nahradil zastarávajúce stroje Avro Lincoln a Boeing Washington, sa začala rodiť tesne po skončení druhej svetovej vojny. Koncom roka 1946 boli vydané predbežné požiadavky, podľa ktorých to malo byť štvormotorové lietadlo s prúdovým pohonom a päťčlennou posádkou, ktoré by dokázalo lietať rýchlosťou 926 km/h vo výške 15240 metrov pri dolete 6200 kilometrov. Vzletová hmotnosť nemala presiahnuť 45 400 kg s bojovým nákladom jednej atómovej pumy s hmotnosťou 4540 kg alebo 9075 kg konvenčných bômb. Tieto špecifikácie boli rozoslané leteckým výrobcom vo Veľkej Británii. Firma A.V. Roe pod vedením Roya Chadwicka sa rozhodla opustiť tradičné usporiadanie a vsadila na lietajúce krídlo deltovitej koncepcie bez chvostových plôch, pričom trup bol úplne utopený v nosnej ploche. 23. júla 1947 sa víťazmi súťaže stali návrhy Avro project 698 a Handley Page H.P.80 (Victor). Presne o mesiac neskôr však postihla spoločnosť Avro tragédia, keď jej hlavný konštruktér Roy Chadwick zahynul pri leteckom nešťastí. Jeho úlohu musel prevziať S. D. Davies.

Po testoch v aerodynamickom tuneli koncom roka 1947 vyšlo najavo, že krídlo musí byť oproti pôvodnému návrhu podstatne tenšie. A tak sa na jeho povrchu objavili obrysy trupu. Na druhej strane uvažovaná jadrová puma už nemohla byť nesená interne, ale len polozapustená v trupe a rovnako motory už nemohli byť umiestnené nad sebou. Z tohto dôvodu bola prepracovaná bombovnica a motory boli umiestnené v krídle po stranách trupu v dvoch dvojiciach s jedným kruhovým (neskôr oválnym) nasávacím otvorom. V návrhu sa tiež objavili dve malé vertikálne chvostové plochy, prevzaté z experimentálneho lietadla AW-52, ktoré boli neskôr nahradené jedinou chvostovou plochou v strede krídla.

Postupom času však bolo čoraz jasnejšie, že na dodatočné testy a overenie koncepcie bude nutné postaviť zmenšené experimentálne modely. Preto bol spolu s dvoma prototypmi Avra 698 (VX770 a VX777) objednaný aj tretinový model Avro 707 pre výskum pri malých rýchlostiach, dvojmotorový Avro 710 pre nadzvukové rýchlosti a zjednodušený demonštrátor v skutočnej veľkosti Avro 698. Po revízii zámerov bolo rozhodnuté financovať len demonštrátor Avro 707, ale ako náhrada predchádzajúcich typov malo vzniknúť niekoľko pokusných lietadiel. Prvé Avro 707, určené pre skúšky deltakrídla pri nízkych rýchlostiach, bolo dokončené v polovici roka 1949 a havarovalo 26 dní po prvom lete. Jeho modrý nástupca sériového čísla VX790 bol kompletne prepracovaný so vstupom vzduchu k motoru v hornej časti trupu. Vysokorýchlostný stroj Avro 707A už dostal krídlo navrhnuté pre skutočný Vulcan. Najskôr bol dodaný v krémovej ružovej farbe, ale po zhrození niektorých predstaviteľov firmy ho prestriekali na červeno. Druhý, oranžový exemplár 707A vzlietol pol roka po prototype Avro 698 Vulcan, teda v čase, keď už bol jeho základný aerodynamický vývoj dávno ukončený! Ani to však nebránilo ďalšej objednávke na štyri dvojmiestne stroje 707C, ktoré mali slúžiť na výcvik budúcich pilotov. Zbytočné mrhanie peniazmi našťastie zastavilo stornovanie troch lietadiel a tak bol postavený jediný prototyp 707C.

Vďaka intenzívnemu tempu prác bol prvý prototyp Avro 698 VX770 pripravený na svoj úvodný let ešte pred dokončením posledných dvoch demonštrátorov Avro 707. Keďže pokročilé prúdové motory Bristol Siddeley BE.10 Olympus ešte neboli pripravené na letové testy, lietadlo dostalo náhradné pohonné jednotky Rolls-Royce Avon R.A.3. Do vzduchu sa dostal 30. augusta 1952 v kokpite so skúšobným pilotom R. J. Falkom. Motory BE.10 však stále neboli k dispozícii a tak prvý prototyp ešte určitý čas lietal s novými pohonnými jednotkami Armstrong Siddeley Sapphire AS.Sa 6. Druhý prototyp VX777 vzlietol 3. septembra 1953 a zakrátko sa vo formácii predstavil na leteckej výstave vo Farnborough. V júli 1954 sa poškodil pri tvrdom pristátí počas výškových a radarových testov. Počas januára 1955 bola na lietadle aplikovaná nová nábežná hrana, ktorá mala predísť trepotaniu a následnej strate štrukturálnej integrity.

Úvodná objednávka RAF znela na 25 sériových kusov Avro Vulcan B Mk.1, pričom prvý z nich vzlietol 4. februára 1955. Boli vybavené motormi Bristol Siddeley Olymups 101, neskôr 102 a nakoniec 104 s ťahom po 59,6 kN. Prvých desať kusov malo ešte pôvodnú rovnú nábežnú hranu. Hoci boli na rozdiel od dvoch bielych prototypov dodávané v šedej farbe, neskôr boli opäť prestriekané nabielo, aby lepšie odrážali tepelné žiarenie z atómového výbuchu. Prvý sériový stroj XA897 prišiel k 230 bojovej preškoľovacej jednotke 20. júla 1956. O rok neskôr už mohla byť vytvorená 83. squadrona, sídliaca vo Waddingtone. Po dodaní všetkých strojov verzie B.1 začiatkom roka 1959 sa začala ich konverzia na štandard B.1A. Lietadlá dostali zväčšený koncový kužeľ s klamnými cieľmi, modernejšiu elektroniku a plošný kryt motorov medzi pravú dvojicu motorov.

Firma Bristol Siddeley sa medzitým sústredila na ďalšie zdokonaľovanie motorov Olympus. Verzia B.01.6 už mala mať ťah v rozmedzí 71 až 89 kN, ale vyžadovala si už zmenu draku lietadla. Preto vznikli v polovici roka 1955 predbežné návrhy na vylepšenú verziu Vulcan B Mk.2 s maximálnou vzletovou hmotnosťou až 88 452 kg. Rozpätie krídla sa zväčšilo o 3,66 metra a zmenil sa aj jeho pôdorys a hrúbka. Lietadlo dostalo nový elektronický systém so striedavým prúdom (200 Voltov oproti pôvodným 112 V), záložnú energetickú jednotku APU a spevnený podvozok. Prvý Vulcan Mk.2 z 89 vyrobených vzlietol 19. augusta 1958 s motormi Olympus série 200. Jeden z nich slúžil pre pozemné testy, ostatné prevzalo RAF.

Pôvodne mali Vulcany útočiť z veľkých výšok novovyvinutými atómovými pumami Blue Steel s doletom 185 km. Avšak ešte než stihli tieto pumy vstúpiť do radovej služby, RAF vydalo požiadavky na novú strelu s doletom 1850 kilometrov, prevádzkovou výškou 24 km a rýchlosťou Mach 3. Po mnohých diskusiách bolo rozhodnuté nakúpiť americké balistické riadené strely AGM-87 Skybolt. Vzhľadom na väčšiu nosnosť Vulcanu sa tento nákup stal zámienkou na ukončenie výroby bombardérov Handley Page Victor, keďže tieto lietadlá mohli niesť Skybolty len dva. Naopak, z Vulcanu bolo objednaných ďalších 64 kusov, dvadsaťštyri pre nosenie striel Blue Steel a štyridsať pre Skybolty. V decembri 1962 však novonastupujúci americký prezident JFK jedným škrtom pera celý program Skybolt zrušil. Toto rozhodnutie dostalo Veľkú Britániu do neradostnej situácie. Tá musela 15 rozostavaných Vulcanov s nosičmi pre strely AGM-87 dokončiť ako klasické bombardéry so „železnými“ pumami. Tie dostali nové motory Olymupus 301 a boli označované ako B.2A.

Ďalšiu možnosť výzbroje tvorila vodíková puma Blue Danube alebo dvadsaťjeden 454 kg bômb. S plným nákladom mal bombardér dolet 5550 kilometrov. Z päťčlennej posádky mali iba prvý a druhý pilot vystreľovacie sedadlá. Navigátor a operátori radaru a elektroniky museli v prípade núdze opustiť lietadlo otvorom v spodnej časti trupu. Toto krkolomné riešenie sa im niekoľkokrát stalo osudným. Vulcan sa často zúčastňoval na leteckých cvičeniach Giant Voice v USA, kde pri prílete pravidelne vyvolával poplach u protivzdušnej obrany. V roku 1974 tam získal cennú trofej Mathis Trophy za najpresnejšie zásahy cieľov. Pri cvičných bojových akciách sa zistilo, že biely náter trupu je značne demaskujúci, a preto dostali stroje maskáčové zafarbenie. Ako perlička vyznieva fakt, že Vulcany dokázali v cvičných súbojoch vo veľkých výškach vymanévrovať americké stíhačky F-15.

S nástupom moderných stíhacích bombardérov Panavia Tornado bolo rozhodnuté najmä z ekonomických dôvodov o predčasnom vyradzovaní Vulcanov. V roku 1982 sa však následkom Falklandskej krízy všetky plány zmenili. Zvyšné tri squadrony boli uvedené do pohotovostného stavu a vyzeralo to tak, že Vulcany budú prvýkrát použité v ostrých bojových akciách RAF. Predtým ale museli technici uschopniť zariadenie na tankovanie paliva za letu, ktoré bolo síce na lietadle nainštalované, ale niekoľko rokov sa vôbec nepoužívalo a posádky neboli na tento úkon vôbec vycvičené! Počas náletov na Falklandské ostrovy použili Vulcany aj narýchlo dodané protirádiolokačné rakety AGM-45 Shrike. Začiatkom roka 1983 bolo šesť Vulcanov upravených na verziu K.2 pre použitie vo funkcii vzdušných tankerov, ale v službe dlho neostali. Posledné z lietadiel RAF oficiálne vyradilo k 31. marcu 1984. Na leteckých prehliadkach sa ešte dlhú dobu objavovali stroje XH558 a XL426, pričom prvý z nich bol v roku 1993 odpredaný súkromnému majiteľovi a po dôkladnej revízii by sa mohol už čoskoro dostať opäť do vzduchu.

Kanadská firma Canadian Car and Foundry predložila svoj návrh B-2000B Super Bomber do výberového konania USAAF z roku 1942 na nový vysokovýkonný bombardér, z ktorého nakoniec vzišiel typ B-36. Lietadlo s rozpätím 67,7 metra malo byť poháňané ôsmimi motormi Allison 3420, ktoré boli spárované v štyroch gondolách. S maximálnou vzletovou hmotnosťou na úrovni 99 880 kg vrátane 18160 kg bômb sa predpokladal dolet 6420 kilometrov a maximálna rýchlosť 480 km/h. Obrannú výzbroj tvorilo päť párov 20 mm kanónov. Konštruktér Charles Villiers navrhol pokročilejšiu verziu V-1000 bez vystupujúceho trupu s kokpitom a menšími chvostovými plochami. Rozsiahle priestory vnútri krídla umožňovali pojať dostatočnú zásobu paliva aj výzbroje a zároveň absencia trupu znížila prázdnu hmotnosť lietadla. Transportná verzia s rovnakým rozpätím bola určená pre 135 pasažierov aj s batožinou, ktorí mali byť dopravení rýchlosťou 352 km/h do vzdialenosti 7200 kilometrov. Takto koncipované lietajúce krídlo malo umožniť let pri motoroch fungujúcich len na 45% nominálneho výkonu. To by mu dávalo uctihodnú výdrž 21 hodín. Z konceptu bol postavený model pre testy v aerodynamickom tuneli, ale k stavbe skutočného prototypu sa nepristúpilo.