Оборонительное вооружение самолетов разных модификаций различно. Например, В-17С имел пулемет калибра 7,62 мм в носовой части в отсеке у бомбардира (перекидной, в шаровой установке типа К-1, имеет несколько установочных гнезд) и крупнокалиберные (12,7-мм) пулеметы в отсеке радиста (один, в шаровой установке типа К-2), в бортовых установках шкворневого типа (по одному влево и вправо) и в подфюзеляжной установке (два), Все пулеметы типа Браунинг М2. На B-17G все пулеметы – крупнокалиберные. Они располагались в «бороде» под носом (два), по бортам штурманской кабины (два асимметрично: левый в первом от носа окне, правый – во втором; установки типа К-1), в башне-турели «Бендикс» над местом бортмеханика (два), в кабине радиста (один, на установке типа К-2, с серии Ю5-ВО снят), в нижней шаровой турели Сперри 645849J (два), в бортовых установках К-6 в хвостовой части фюзеляжа (по одному справа и слева) и в кормовой турели (два), Носовая, верхняя и нижняя турели – электрифицированные. Общий боезапас для B-17F составлял 3900 патронов, для B-17G – 5770 патронов.
Бомбовая нагрузка «Крепостей» последних модификаций была доведена до 9600 фунтов (4350 кг), а по близко расположенным целям – до 17000 фунтов (8000 кг) и даже 20800 фунтов (9400 кг). В-17 мог нести широкий ассортимент фугасных, осколочных, зажигательные и специальных авиабомб весом от 100 до 4000 фунтов типов М30, М31, М43, М44 и других. В боевой обстановке подвешивались также бомбы английских и советских образцов. На отдельных модификациях предусматривалось несение глубинных и управляемых бомб различных типов. Как правило, самолет нес бомбы только внутри бомбоотсека, на на B-17F предусматривалась и наружная подвеска на двух балочных держателях под центральной частью крыла (на каждом по одной бомбе весом до 4000 фунтов). Высокоточный гиростабилизированный бомбовый прицел «Норден» размещался в самом носу фюзеляжа. Некоторые B-17G также несли английский радиолокационный прицел Н2Х, антенна которого в круглом обтекателе монтировалась вместо нижней турели. Экипаж защищен бронеплитами, бронеспинками сидений, а стрелки, кроме того, – индивидуальными бронефартуками.
Радиооборудование складывалось из целого набора приемно-передающей аппаратуры, работавшей в различных диапазонах волн для связи между самолетами в воздухе и связи самолета с землей. Основная радиостанция типа SCR 535. Имелось переговорное устройство, обеспечивавшее связь между членами экипажа в полете. Значительную помощь в навигации оказывал радиокомпас, рамочная антенна которого на Y1B-17B стояла открыто над пилотской кабиной, на последующих модификациях – в каплевидном обтекателе под носовой частью фюзеляжа, на B-17F-75-DL и B-17G – под фюзеляжем перед бомбоотсеком. Со второй половины войны самолеты комплектовались автоответчиками системы опознования «свой-чужой».
