На самолеты В-29 ставили следующие модификации двигателей R-3350:
R-3350-13 — на прототипе ХВ-29. Мощность 2200 л.с./1618 кВт на высоте 25000 футов (7620 м);
R-3350-23 — на самолетах В-29 серий 1-20, выпущенных заводом в Вичте, а также фирмой «Белл». Боевая мощность 2439 л.с./1787 кВт, стартовая мощность 2200 л.с./1618 кВт;
R-3350-41 на самолетах серий 25–90, выпущенных заводом в Вичте. Мощность как у R-3350-23;
R-3350-57 на самолетах В-29А, выпущенных заводом в Рентоне. Боевая мощность 2500 л.с./1839 кВт.
Двигатель R-3350 представлял собой сдвоенную звезду и состоял из четырех главных частей: носовой, рабочей, турбонаддува и вспомогательных устройств.
Носовую часть изготавливали из магниевого сплава. Там находилась понижающая планетарная передача (1:0,35), зубчатое колесо, отбиравшее мощность для масляного насоса, передача системы изменения шага винта и толкатели клапанов цилиндров передней звезды.
Рабочая часть объединяла две звезды по девять цилиндров в каждой. Диаметр цилиндров 155,6 мм, ход поршней 160,2 мм. Рабочий объем одного цилиндра 5,456 л. Втулки цилиндров вытачивались из кованных алюминиевых заготовок. Головки цилиндров вмещали полукруглую камеру сгорания с двумя расположенными диагонально клапанами. Каналы клапанов образовывались бронзовыми вкладышами. Плечо толкателя клапана вместе с пружинами помещалось внутри кожуха, составлявшего интегральную часть с головкой цилиндра. Цилиндры передней и задней звезды располагались так, чтобы поток воздуха между цилиндрами передней звезды приходился на цилиндр задней звезды. Ребра радиатора имели форму буквы «W». Часть из них образовывала единое целое с головкой цилиндра, а остальные крепились к втулке цилиндра. На двигателях R-3350-13 и -21 ребра вытачивались вместе с втулкой, а начиная с серии R-3350-23 ребра изготавливались отдельно и обжимались на втулке.
Поршни типа «Райт-Юнифлоу» с 3 уплотняющими и 3 маслосъемными кольцами.
Главный шатун имел двутавровое сечение. Он и восемь боковых шатунов вытачивались из кованых заготовок. Подшипник главного шатуна серебряно-оловянное с индиевым напылением и стальным сердечником. Через фиксатор подшипника главного шатуна подавалось масло. Шкворни боковых шатунов изготавливались из хромовой стали. Сами боковые шатуны были хромоникелевые.
Коленчатый вал с двумя коленами. Вал лежал на трех роликовых подшипниках. Напротив каждого колена имелись противовесы, которые уменьшали вибрацию при вращении вала. В передней части вал сопрягался с винтом, а в задней — со вспомогательными устройствами и стартером.
Картер коленвала состоял из трех стальных кованных деталей, соединенных болтами. Каждый цилиндр имел по два клапана: впускной и выпускной.
Выхлопные газы из цилиндров передней и задней звезды собирались в два коллектора. Газы из переднего коллектора затем поступали в задний коллектор через эластичные газопроводы. Оттуда газы подавались к левому или правому турбонаддуву. От турбонаддувов газы отводились в выхлопные патрубки, расположенные по бортам мотогондолы.
Система смазки принудительного типа работала под давлением. Два насоса установлены под одинаковыми кожухами в передней и задней частях двигателя. Масло под давлением от заднего насоса подавалось на главные подшипники задней и передней частей двигателя. Редуктор, тахометр и вспомогательный маслонасос смазывались маслом, подающимся передним насосом. Подшипники коленчатого вала, механизм турбонаддува и вспомогательные устройства также смазывались передним насосом. Все элементы клапанов имели автоматическую смазку. Под давлением смазочное масло подавалось и в гидравлический механизм изменения шага винта.
Каждый двигатель оснащался двумя турбонаддувами «Дженерал Электрик В-11». Турбонаддувы приводились в действие энергией выхлопных газов. Работа турбонаддувов регулировалась электронным устройством фирмы «Миннеаполис-Ханиуэлл». Наддув позволял двигателю не терять мощность до высоты 33000 футов (10060 м). Кожух турбонаддува из магниевого сплава состоял из двух частей: верхней и нижней. Под кожухом помещались ротор, диффузор, впускной канал и передача. К задней стенке кожуха крепились вспомогательные устройства двигателя. Каждый турбонаддув оснащался нагнетающим вентилятором, который отбирал мощность на коленчатом вале с помощью редуктора с передаточным числом 6,06:1. Сжатый воздух от наддува подавался к карбюратору «Чендлер-Эванс 58-СРВ-4», установленный на верхней части кожуха наддува. Карбюратор был полностью автоматизирован и оснащен системой подогрева. Ротор наддува диаметром 330,2 мм вращался на подшипниках. Турбонаддув подавал топливовоздушную смесь под давлением 432 мм рт. ст. при 2400 об./мин на коленчатом валу двигателя. Карбюратор автоматически компенсировал изменение давления забортного воздуха, обеспечивая стабильное давление топливовоздушной смеси во впускном тракте.
Часть вспомогательных устройств монтировалось к задним стенкам турбонаддувов. Среди устройств находились тахометр, два магнето, водяная помпа, вакуумная помпа, стартер и два генератора. Все вспомогательные устройства отбирали мощность у коленчатого вала через зубчатую передачу.
Двигатель Я-3350 имел тот же диаметр, что и стандартный 9-цилиндровый двигатель «Райт-Циклон Я-1820» — 55,78 дюймов (1,42 м). Длина двигателя 1,93 м. Сухая масса 1200 кг.
Кожух двигателя состоял из неподвижной части и десяти открывающихся клапанов, регулирующих охлаждение. У первых самолетов замена свечей требовала демонтажа винта, переднего кольца кожуха и клапанов. Позднее на кожухе появились сервисные люки, облегчающие эксплуатацию двигателя. В каждой гондоле имелся электродвигатель, управлявший положением клапанов.
В каждой гондоле имелся воздухозаборник системы охлаждения турбонаддувов, маслорадиатора и промежуточных радиаторов сжатого воздуха. Этот воздухозаборник находился в нижней части мотогондолы. Это позволило отказаться от расположения воздухозаборников на передней кромке крыла, как это имело место на В-17.
Прототипы ХВ-29 и предсерийные YB-29 оснащались трехлопастными винтами «Гамильтон Стандард Хайдрометик» диаметром 17 футов (5,18 м). Серийные В-29 оснащались четырехлопастными винтами «Гамильтон Стандард» диаметром 16 футов 7 дюймов (5,05 м) с воз-можностью изменять шаг в широком диапазоне вплоть до режима авторотации. Винты вращались достаточно медленно, чтобы их законцовки не разгонялись быстрее скорости звука. Для этого двигатель агрегатировался с понижающей передачей (20:7). Это увеличивало надежность винта и снижало его шумность. Самолеты оснащались системой борьбы с обледенением лопастей винта, использовавшей изопропиловый спирт. Некоторые В-29 и В-29В получили винты «Кертисс Электрик» с электрическим приводом системы изменения шага. Эти винты могли работать в режиме реверса, что сокращало пробег самолета. Все четыре винта изменяли шаг синхронно с помощью общего для всех регулятора.
В фюзеляже самолета имелись три гермокабины: передняя, задняя и хвостовая. Переднюю и заднюю кабины соединял тоннель длиной 10,06 м (33 фута) и диаметром 86,36 м (34 дюйма). Тоннель проходил вдоль потолка бомбовых отсеков и позволял членам экипажа перемещаться из одной кабины в другую. Экипаж самолета состоял из 10–14 человек. Стандартный экипаж из 10 человек состоял из следующих членов: 1 — й пилот (командир экипажа), 2-й пилот, штурман, бомбардир, бортмеханик, радист и четверо бортстрелков. В передней гермокабине находились места обоих пилотов (первого слева, второго справа). За креслом первого пилота находилось кресло штурмана, развернутое в направлении полета. За креслом второго пилота стояло кресло бортмеханика, развернутое против направления полета. За креслом механика находилось кресло радиста. Кресло бомбардира находилось перед креслами пилотов и немного ниже их. Хорошо остекленный нос фюзеляжа открывал хороший обзор с мест пилотов и бомбардира.
В задней гермокабине находились места трех бортстрелков, оснащение системами дистанционного управления турелями. Прицельные приспособления выводились под прозрачные купола. Два купола находились по бортам, один в верхней части фюзеляжа. Рядом находились четыре лежака для отдыха членов экипажа во время полета. В задней кабине находилось и место возможного одиннадцатого члена экипажа — оператора радара.
