雖然P-40無法同歐陸或北非等戰場的軸心國戰機進行比拚高空高速性能的對等抗衡，但由於有比BF-109與噴火式更長的續航力，雖然缺乏高空飛行性能、爬升率惡劣的P-40在二戰開戰初期憑藉尚能一用中低空運動性、相對具有優勢的火力與裝甲、強橫的結構，在空戰與對地任務保有一席之地。 不過在太平洋戰場，普遍具有高運動性的日本戰機卻讓P-40的運動性難有發揮餘地，又反而需要多利用俯衝性能求取一線生機。 1942年底英美雙方都成功地將新的英製梅林發動機換裝至野馬上並獲得了驚人的性能躍進。 勞斯萊斯搶先完成了”野馬X”，在速度與爬升能力上展現出超乎原先計算的進步。 但稍後完成的北美XP-78方案則以不同的處理方式將後冷器後移整合至機腹的冷卻器組內，使機鼻僅剩下方的化油器進氣口而令曲線更加順暢，複雜化的機腹結構高度則相應的較為膨脹。
4大队飞行员充分发挥P-51D的速度优势，从高空俯冲而下对日机发动凌厉攻击。 由于日军有经验的飞行员已经损失殆尽，空战很快便成为一边倒的屠杀。 3大队从安康出动后，以武汉、南京等敌占中心城市为航迹检测点，每临一地必下降高度对照地标． 在这次任务中第3大队没有因战斗而损失P-51D，却因故障和飞行疲劳损失了3架P-51D和1名美国飞行员。 1944年12月18日中、美空军出动B-29和P-51、P-40上百架，对汉口日军基地进行了大规模轰炸。
派卡德得到生產授權生產的梅林發動機美軍編號V-1650，梅林28型編號V ，雖性能不如預期，但仍為將來P-51使用梅林引擎打下基礎。 P-40E則是由美國陸軍航空隊要求而生，1941年2月18號美軍要求將P-40D的武備增裝至6挺機翼0.50機槍、機下派龍架增為3具，共可外載1,500磅的各式炸彈，機身防禦裝甲增重至79公斤。 隨後在1941年5月起美國開始訂購首批420架的P-40E-1，並且以租借法案援助英國及蘇聯，英國將E型機稱為小鷹MKIA。 雖然E型機動力較弱，但火力、防禦和俯衝性能在同時期產物中則相對處於較高水準，在空戰中貫徹”一打就跑”戰術、或以縱向梯隊輪番攻擊的話表現尚稱不惡，對地掃射的威力與生存性也令人信賴。 即使如此，雖然性能提升有限，但改進後的P-40F在15000呎以下高度仍能勉強抗衡Bf-109F這等1941年推出的提升機型。
P-51D戰鬥機，是美國為了更徹底地解決P-51B/C的座艙視野問題，北美公司將一架P-51B飛機按照“噴火”的座艙蓋安裝了氣泡形全向視野座艙蓋，型號也改為XP-51D。 在證明了這種方案的可行性後，在生產線上的兩架生產型P-51B-10-NA也安裝了氣泡座艙蓋，型號改為P-51D，這些飛機成為著名的P-51D系列原型機。 P-51D戰鬥機，是美國為解決P-51B/C的座艙視野問題，北美公司將一架P-51B戰鬥機按照“噴火”的座艙蓋安裝了氣泡形全向視野座艙蓋，型號也改為XP-51D。 1945年6月11日中國空軍第4大隊8架P-51戰鬥機從恩施出擊徐州敵軍機場，分隊長嚴仁典在低空攻擊時被地面炮火擊中，跳傘後陣亡。 1945年3月7日，第3大隊的10架P-51D戰鬥機從老河口長驅直入南京，掃射、轟炸了明故宮機場和下關碼頭。 7中隊的中國分隊長王光復擊落日機1架，美國飛行員擊落日機3架。
1941年3月，“租借法案”獲得美國國會通過，在此之前英國空軍對野馬Ⅰ型進行了試飛，認為該機擁有極為優良的中低空性能，因此很快就訂購了一批用於低空攻擊和偵察。 “野馬”戰鬥機獲准軍援英國後，鑑於“租借法案”規定武器要經由美國軍隊轉交英國，因此美軍將“野馬”戰鬥機編號為P-51。 1940年4月，英國採購委員會再次召見北美航空的總經理金德柏格，要求北美為RAF按許可證生產寇蒂斯HAWK87（P-40D）。 金德柏格回答巧妙，他表示如果的確必須這樣做，北美航空會接受，為生產P-40需要進行準備，所花費的時間足以設計出一種比P-40更好的戰鬥機，英國委員會認為可以接受金德柏格的建議，1940年4月10日正式批准，附加條件是在120天內準備好原型機，北美公司將該項目稱為NA-73。 接下來北美還要過軍方這一關，當時的美國陸軍航空隊（USAAC）具有無條件禁止任何飛機外銷的權力，無論是否涉及陸軍利益。
p-51戰鬥機: 型號
在P-40軍援巔峰期，北非戰場有18個英國皇家空軍中隊、4個加拿大皇家空軍中隊、3個南非空軍中隊、2個澳大利亞皇家空軍中隊運用該家族系列機種。 後期Hawk 87系多改為左右機翼各三挺、共計六挺白朗寧M2重機槍。 唯此類減重改裝多半成效不彰，更多源自在Hawk 81上积累了作战经验的老飞行员，如英、苏、德、日诸多王牌飞行员不愿贸然更换性能提升很多的新型机，以维持操作手感。
而大部分在國外服役的P-40B/C在1942年中就被野馬式取代。 第一批次量產的P-40機系，公司代號Hawk-81A-1，生產340架；主要武器為2挺0.3英吋機槍、2挺0.5英吋機槍，無防護裝甲、自封油箱。 在水牛城工廠量產的P-40並非集中在單一工廠製造，寇蒂斯公司將機翼與機身在個別工廠製造，，再由專用運輸卡車運到8英里外的機場進行最後組裝與交機。 2022年8月2日，由於美國眾議院議長佩洛西訪台，中國人民解放軍旋即宣布将於台灣附近6块海空域進行軍演以示反对，而央視屬下账号“玉渊谭天”在佩洛西甫一抵达台湾时便宣布消息，称解放军空軍已经派出Su-35飛越台灣海峽。。 2022年11月21日,烏克蘭空軍司令部稱用鷹式防空飛彈系統擊落一架支援俄羅斯陸軍地面攻勢的Su-35戰機,飛行員當場死亡。 2022年11月30日，在俄中「東京急行」巡航行動期間，俄方除了派出轟炸機，亦同時派出Su-30M及Su-35C戰鬥機伴飛。
1940年5月4日，陆军勉强同意北美对英国出口新型战斗机，条件是要北美免费提供两架NA-73样机给USAAC测试。 1938年初，金德柏格为了寻找商业机会，进行了数次欧洲之旅，因此有机会能够接近观察一些将要在二战中使用的作战飞机。 二战爆发后，金德柏格急切搜集来自双方的作战报告，并逐渐形成了自己的一些想法。 尽管金德柏格没有设计战斗机的经验，但他与艾伍德合作描绘出了一种战斗机的大致轮廓。
抗戰勝利後，國民政府把P-51投入國共內戰，1946年，中華民國空軍航空委員會改組成為空軍總司令部，P-51戰鬥大隊原轄四個中隊，每中隊配屬12架，後又接收278架P-51，經過篩選及作戰試飛等損失後，編制為三個大隊，每大隊轄三個中隊，各大隊配屬D、K型75架。 這導致美機飛行員在作戰中較傾向無視機體限制，習慣以最大輸出和最大桿量將飛機性能施展到最大限度的粗暴操作。 必須指出的是，儘管由於北美公司的設計與陸航自相矛盾的需求之間經過了多次拉扯與妥協，迴旋性與滾轉率並未達到預設的期望指標，但總合機動性也已較先前所有野馬型號接近設定目標。 仍使用美製艾利森引擎，但低空與高空的性能較先前型號稍有強化。
1948年9月23日，国民党空军第4大队23中队上尉分队长杨培光驾驶1架美制P-51战斗机从北平起飞，先飞到辽源机场，遭到地面炮火猛烈射击，被迫继续北飞，后在四平机场降落。 1945年5月中旬以后中美、航空兵向敌后纵深发展，同年5月8日3大队出动P-51D战斗机20架护航B-24前往天津轰炸，5月28日第3大队4架P-51D从安康出击河南商丘的日军，第23中队飞行员董斐成在低飞扫射时被敌高射炮击中牺牲。 1945年3月7日，第3大队的10架P-51D战斗机从老河口长驱直入南京，扫射、轰炸了明故宫机场和下关码头。 7中队的中国分队长王光复击落日机1架，美国飞行员击落日机3架。 空战中7中队队长叶望飞和王光复的座机都曾中弹，但却顺利脱离战场返航。
p-51戰鬥機: 使用國家和地區
1949年1月14日，国民党空军第3大队28中队中尉飞行员阎承荫驾驶1架美制P-51战斗机从南京飞机，飞抵济南张庄机场。 (阎承荫的三哥就是在抗战时期发明了空中降落伞雷的著名飞行教官阎雷)。 1945年5月31日，中国空军4大队出动P-51D战斗机16架远征南京明故宫机场，地面炸毁敌运输机1架，与敌占数量优势的30架三式-“飞燕”战斗机发生空战。
随着各型P-51不断到来，中、美空军逐渐掌握了中国上空的制空权，无论是最初的P-51B还是后来的P-51D都对日本主力战斗机具有绝对性能优势。 早期虽然在动力上只能采取和P-40相同的仅搭配一级增压器的亚利森液冷发动机，但相较于P-40，该机以更先进的进气配置与总体布局使冷却和空气动力效率大为提高，并纳入层流翼设计进一步强化高速性能。 之后改装搭配有二级二速的机械增压器的英国梅林发动机，使其高空性能突飞猛进，北美公司还针对新发动机带来的问题逐一修改，进一步提升其飞行性能。 1941年3月，“租借法案”获得美国国会通过，在此之前英国空军对野马Ⅰ型进行了试飞，认为该机拥有极为优良的中低空性能，因此很快就订购了一批用于低空攻击和侦察。 “野马”战斗机获准军援英国后，鉴于“租借法案”规定武器要经由美国军队转交英国，因此美军将“野马”战斗机编号为P-51。
1940年9月9日，在英國訂單下達後的102天，北美在英格伍德完成了最後的組裝工作，大大提前於120天的最後期限。 但這並不是一架完整的飛機，由於艾利森的延誤沒有安裝發動機，並且由於缺少新的碟剎，暫時安裝了AT-6教練機的輪子，原型機沒有塗裝，也沒有安裝機槍，發動機交付延遲的原因是這屬於“政府特供設備”，NA-73X是一項私人投資沒有獲得比P-40更高的優先權。 最後安裝的發動機是沒有渦輪增壓的艾利森V-1710-F3R[2-3]。 1938年初，金德柏格為了尋找商業機會，進行了數次歐洲之旅，因此有機會能夠接近觀察一些將要在二戰中使用的作戰飛機。 二戰爆發後，金德柏格急切蒐集來自雙方的作戰報告，並逐漸形成了自己的一些想法。
之後改裝搭配有二級二速的機械增壓器的英國梅林發動機，使其高空性能突飛猛進，北美公司還針對新發動機帶來的問題逐一修改，進一步提升其飛行性能。 受NA-105階段XP-51F / G / J輕量過頭使人不安的流言影響，部分駕駛對於在最大動力狀況下仍要分神關注機體結構限制的P-51H產生排斥感。 事實上這種顧慮是完全多餘的，P-51H在NA-105 → NA-117→ NA-126的演進階段中已逐次將結構補強回來。 這也是量產版P-51H空重遠比三款輕量實驗型要重的原因。
1940年5月23日，英國與北美正式簽署了NA-73X原型機合同，5月29日，北美獲得了英國320架的意向採購，能否成為現實則要視原型機的試飛結果。 北美航空實際上在1939年夏就已經開始NA-73的雛形設計，因此很快就完成細節設計了，北美航空承諾可以自1941年1月起交付生產型飛機，RAF被稱之為野馬I型。 1939年，歐洲戰事爆發後，亨利.舍爾夫（HenrySelf）爵士率領英國採購委員會匆忙趕赴紐約為皇家空軍（RAF）尋找堪用的美國作戰飛機。 儘管性能比不上噴火和Bf-109，英國還是訂購了大量的貝爾P-39飛蛇和寇蒂斯P-40戰鷹。
隨戰局演進該機亦改進了副翼與升降舵等控制面，使低速到高速都有良好且均質的操控品質。 北美公司對前線使用者的這一切回應使P-51系列進化到最終擁有絕佳的飛行性能。 冷卻器安裝在機腹，依據當時最先進的氣動外型理論，進氣口隨發動機的換裝歷經了數次改變，以抗破片蒙皮包覆的冷卻器外罩曲線則順勢由機翼下方向後過渡延伸至機尾。 雖然在俯衝速度及滾轉性能上仍舊不弱於1942年之前的軸心國戰機，但陳納德等早期訓練P-40飛行員的指揮官都會告誡對上日本戰機時不要讓飛機減速進入纏鬥狀態。
原本美軍預定量產取代P-47N，並發下了2000架訂單交由英格塢生產，不過因為德國和日本接連投降，只生產了第一批555架後便取消後續訂單。 太平洋戰區方面，自從美國海軍陸戰隊在1945年初攻下硫磺島後，P-51D就以此做基地陪同B-29超級堡壘轟炸機轟炸日本各主要城市。 NA-87 / NA-97構型的A-36A為俯衝轟炸機型，有6挺12.7mm重機槍。 2022年7月19日，烏克蘭空軍司令部稱烏克蘭武裝部隊在赫爾松州Nova Kakhovka地區擊落一架俄羅斯Su-35戰機。
英國皇家空軍的NA-91構型“野馬Mk.IA”部份採用過4門20毫米希斯潘諾機炮。 NA-87/NA-97構型的A-36A為俯衝轟炸機型，有6挺12.7毫米重機槍。 NA-99構型的P-51A取消了A-36獨特的機鼻下方機槍，故只有4挺12.7毫米重機槍。 （此時期的野馬型號因彈鏈供彈角度設計問題，經常卡彈。此問題在D型之後解決）。 早期雖然在動力上只能採取和P-40相同的僅搭配一級增壓器的亞利森液冷發動機，但相較於P-40，該機以更先進的進氣配置與總體佈局使冷卻和空氣動力效率大為提高，並納入層流翼設計進一步強化高速性能。
在BF109F、Fw190A漸漸普及於歐洲與北非戰場後，P-40F立刻就徹底退至二線位置，不再涉入第一線高強度作戰。 但是在北非戰場上，直到火炬作戰時自由法國軍仍使用著P-40F在前線奮戰。 為了配合攻勢，第3大隊40架P-51戰鬥機全體出動遠程奔襲上海各機場。 P-51D機羣於7時整白陝西安康基地起飛，經過4小時的跋涉抵達上海的江灣、大場機場。 邢海帆衝向江灣機場時發現有一架敵機正在跑道上強行起飛，他立即將其擊落，成為這場戰鬥中唯一獲得空戰戰果的飛行員。
- ），是美國陸軍航空軍在二次世界大戰期間最有名的戰鬥機之一，也是美國海陸兩軍所使用的單引擎戰鬥機當中航程最長，對於歐洲與太平洋戰區戰略轟炸護航最重要的機種，並且一直使用到朝鲜战争為止。
- 最后安装的发动机是没有涡轮增压的艾利森V-1710-F3R[2-3]。
- 在中緬印戰區至少有40位駕駛P-40的美國飛官成為王牌飛行員。
- 其后两天中、美空军的大机群继续出动，使用燃烧弹和杀爆弹轮番轰炸，将敌机全部摧毁在掩体内。
- 自1939起，战争中美国总计生产了15575架的野马，仅次于P-47雷电，另外澳大利亚按许可证生产了100架，最终共生产了约15875架P-51各型号，是二战美国战斗机总生产量第二名，仅次于P-47战斗机。
轟炸機的戰損率高達9%，這樣高的戰損率對於要進行長期的戰略轟炸的盟軍來講，是無法承受的。 此外，盟軍戰鬥機需要實施“零高度攻擊”（在10米高度以下飛機高度表指示為零）以打擊德軍地面部隊和運輸線，但盟軍飛行員擔心遭到德軍高射炮火的攻擊，常常不敢把飛機降到理想的投彈高度，結果大量的彈藥無法命中目標，造成極大的浪費。 有的飛行員則擔心德軍戰鬥機的攻擊，沒有飛到目標上空就慌忙投掉炸彈，算是完成了任務。
早期的P-51由於美方政策與配額問題，沒有渦輪增壓器可用，因此是配備美製的艾利森V-1710一級增壓發動機。 V-1710雖然較紮實抗損，且妥善率高，輔以野馬的機身設計，使早期的艾利森野馬擁有相當突出的低空性能。 但缺乏兩級機械增壓器讓P-51在高空時必須面臨馬力不足的問題，連帶使得初期型號的高空表現不盡理想，早期的艾利森動力野馬雖一度是當時歐陸的低空速度王者，卻無法適應當時歐洲主流的高空高速空戰生態，只能屈居低空高速偵查與掃射的次要角色。 英國皇家空軍對其飛行特性相當折服，稱讚其為”目前為止獲得的最佳美製戰機”，但對僅能作低空運用的動力特性不滿，1942年初開始與美方積極交流與探討換裝發動機的可能性。 原本的亞利森發動機廠商由於當時設計部門編制僅有25人，面對眼下業務量已是窮於應付，難以依照使用者期望及時設計出二級增壓器的V-1710發動機。 且V-1710的構造若要追加二級增壓器則必須明顯變長變重，重心與尺寸制約使北美公司不得不面臨搭載新引擎後野馬必須修改機鼻、延長機身、重新飛測的巨大工作量，到能夠列裝服役最快也要一年多至兩年的時間，在當時緊張的戰局變化下，這種大規模的改進工程顯得難以被接受。
在各環節都實施嘔心瀝血的「減肥」工程後，P-40N-1空重降回6,000磅 (2,722公斤)，為Hawk 87系列中最輕者，略重於初期的Hawk 81系列。 標準作戰重量7,400磅，最大載重4,015公斤（8,850磅）。 雖然減重減油，但P-40N-1並未因此犧牲其續航力，靠機內燃油便可飛行1,200公里，甚至優於P-40E。 雖然高空飛行性能因增壓器設計因此仍舊無解，但是P-40N-1中低空域性能大幅改善，總體飛行性能超越以往任何一款P-40。 在中國戰場，P-40N-1與馬力受限的初期型四式戰鬥機對戰時，在動力落差懸殊的狀況下仍然具有優勢的加速性能。
隨著日軍本土轟炸遽增，中國戰場物資運輸逐漸穩定後，中美空軍的野馬機群開始有餘裕主動出擊，對駐湘北和武漢以至遠至台灣的日軍作出空襲，護送轟炸機轟炸日軍目標後，野馬都會在低空以機槍掃射漏網的日軍。 1943年P-51A首先被部處在中緬印戰區的美國陸軍航空隊的第十航空隊第311戰鬥機大隊，基地在雅魯藏布江附近，以保護通往中國的駝峰航線，P-51A也和A-36俯衝轟炸機聯手攻擊在緬甸的日軍以支援正要反攻緬北的中國駐印軍。 ），是美國陸軍航空軍在二次世界大戰期間最有名的戰鬥機之一，也是美國海陸兩軍所使用的單引擎戰鬥機當中航程最長，對於歐洲與太平洋戰區戰略轟炸護航最重要的機種，並且一直使用到朝鲜战争為止。 法國法國空軍1942年，因為法國北非殖民地在火炬行動後脫離維琪法國管理，美國陸軍航空隊第33戰鬥機聯隊的P-40F挪用給法國人，編列在GC II/5中隊；隨後該中隊接收了一部分P-40L，主要任務為地中海巡邏。 在1944年中，這些P-40統一汰換，由美軍提供P-47D。 其它使用的國家包括英國、法國、中華民國、蘇聯、芬蘭、澳大利亞、紐西蘭等。
功能、尺寸與當時英國的噴火戰鬥機、德國的BF-109戰鬥機、日本的零式戰鬥機相當。 3大隊從安康出動後，以武漢、南京等敵佔中心城市為航跡檢測點，每臨一地必下降高度對照地標． 在這次任務中第3大隊沒有因戰鬥而損失P-51D，卻因故障和飛行疲勞損失了3架P-51D和1名美國飛行員。
NA-99構型始名為P-51A（意即之前的P-51編號後皆無英文字母以供區別），P-51最初作為戰鬥機採用的型號，由對地攻擊型的A-36改良而來。 根據英方的使用者經驗，野馬的射擊安定性良好，較同為四砲裝備、英國自產的噴火Mk.Vc或颶風Mk.IIc更能充分發揚該砲的射程和瞬間打擊力優勢。 另可在中線掛架下加掛一具內藏8挺12.7mm重機槍的吊艙。 從火線數與單位時間內打擊力評估，與同期（二戰末期誕生、二戰後服役）海軍戰鬥機型的F7F其12.7mm ×4+ 20mm ×4同屬雙發機中最頂級的射擊火力。 NA-73構型的P-51（美軍編號）或「野馬Mk.I」（英軍編號）採用4挺12.7mm白朗寧重機槍及4挺7.62mm白朗寧輕機槍。 P-51機身下方的散熱器也是其獲得高速的原因，因為當前方的空氣進入此散熱器為發動機的冷卻液冷卻，之後這些空氣會被加熱而得到更多動能再從後方以更高的速度噴出而產生大約1556牛頓推力，於是此散熱器等同一個可產生1556牛頓推力的噴射發動機。
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