В конце 1990-х годов компания Boeing хотела создать самолет под названием Sonic Cruiser, который бы летал очень быстро. По данным Boeing, самолет 787 потребляет на 20% меньше топлива, чем аналогичный по размерам 767. Но после терактов 11 сентября 2001 года цены на топливо выросли, поэтому авиакомпаниям нужны были более эффективные, а не более быстрые самолеты. Boeing отменил Sonic Cruiser и заменил его в январе 2003 года на "7E7", который в то время был кодовым названием для 787. В июле 2003 года Boeing решил назвать новый самолет "Dreamliner".
26 апреля 2004 года японская авиакомпания All Nippon Airways стала стартовым заказчиком 7E7, и ожидалось, что самолет будет поставлен в 2008 году. В 2005 году он был переименован в 787.
Самолет 787 был разработан для того, чтобы быть гораздо более эффективным. Этого удалось добиться благодаря использованию композитных материалов для изготовления большей части самолета вместо алюминия, что сделало самолет более легким. В нем также использовались два новых типа двигателей - General Electric GEnx и Rolls-Royce Trent 1000. По данным Boeing, это позволило сделать 787-й на 20% более эффективным, чем 767-й.
В декабре 2006 года компания Boeing заявила, что 787 оказался тяжелее, чем они ожидали, поэтому выпуск самолета был отложен. Кроме того, компания Boeing пыталась сократить время изготовления самолета, попросив поставщиков деталей собрать части самолета. Однако производители деталей не привыкли к такой дополнительной работе, и это еще больше задержало выпуск 787.
Компания Boeing начала испытания самолета 787 на земле. Они обнаружили еще больше проблем, и самолет был задержан еще больше. Наконец, 15 декабря 2009 года 787 отправился в свой первый полет. Boeing начал тестировать самолет в воздухе. Возникли новые проблемы, такие как отказ одного из двигателей Rolls-Royce Trent 1000 и пожар в полете, что еще больше задержало полет самолета. Некоторые авиакомпании хотели получить компенсацию за все задержки. Наконец, в июле 2011 года компания Boeing поставила свой первый 787 самолет авиакомпании ANA.