В конце 1950-х годов фирма "Боинг" исследовала вариант самолета 707 для авиалиний средней протяженности, которому было присвоено обозначение "модель 727". Изучались варианты с различным числом двигателей, пока в сентябре 1959 г. не была выбрана окончательная схема с тремя ТРДД в хвостовой части фюзеляжа и Т-образным оперением. В связи с тем, что самолет должен был эксплуатироваться в аэропортах, многие из которых имели ВПП длиной не более 2000-2500 м, фирма "Боинг" особое внимание уделила механизации крыла. Примененные на самолете трехщелевые закрылки (впервые в мировой практике) и предкрылки позволяют без серьезных проблем эксплуатировать его с полос длиной 1500- 1600 м. Кроме этого, самолет 727 явился первым пассажирским самолетом фирмы "Боинг" с ВСУ, в результате чего он стал независим от наземных источников питания.Официально к разработке самолета фирма приступила в конце ноября 1960 г. после получения заказов на 80 самолетов от американских авиакомпаний "Истерн Эрлайнз" и "Америкен Эрлайнз". Первый полет опытный самолет 727-100 совершил 9 февраля 1963 г. Сертификат FAA был получен в конце декабря 1963г., а в начале февраля 1964 г. был выполнен первый коммерческий рейс. Первые серийные самолеты оснащались двигателями Пратт-Уитни JТ8D-1 тягой по 5990 кгс, но позднее на них стали устанавливать более мощные ТРДД.

Грузовой вариант 727-100F (иногда обозначается 727-100С) и грузопассажирский вариант 727-100QF имеют боковую дверь размером 2,18х3,4 м. Грузовой самолет может перевозить платную нагрузку массой 20,4 т на восьми грузовых поддонах, а грузопассажирский - два-три поддона в передней части кабины и 56-70 пассажиров - в хвостовой. Дальнейшим развитием самолета 727-100 стал удлиненный вариант 727-200.

На самолете применяется обычный комплекс авионики производства американских фирм "Коллинз" или "Ханиуэлл" с электромеханическими средствами индикации.