Характерной чертой американских самолетов была большая масса по сравнению с самолетами других стран, в том числе английских. После того, как свернули программу создания нового истребителя необычной схемы, появились средства для работы над облегченным вариантом «Мустанга». Официально программа началась 2 января 1943 года. Самолету присвоили заводское обозначение NA-105. Чтобы лучше ознакомиться с опытом эксплуатации самолетов, Эдгар Шмюд 9 февраля 1943 года на два месяца вылетел в Англию. Одной из целей визита было ознакомиться на заводе Rolls-Royce в Дерби с новым английским двигателем Merlin RM.14.SM, предназначенного специально для Р-51. Посещая авиазаводы и разговаривая с конструкторами, Шмюд ознакомился с английскими нормами конструирования истребителей, выяснив одну из причин малой массы английских истребителей. Американские стандарты были гораздо жестче, что и приводило к перетяжелению истребителей. Например:

Коэффициент перегрузки на разрушение в США равнялся 12, а в Англии 11;

Коэффициент перегрузки на разрушение шасси в США 6, в Англии 4;

Подготовка к монтажу двигателя на P-51D.

P-51D с подвесными топливными баками перед взлетом.

В США требовалось, чтобы моторама выдерживала бортовую нагрузку равную 2 g, в Англии такого требования к самолетам не предъявлялось.

Поэтому облегченный «Мустанг» проектировался по английским нормам. Работы велись над двумя модификациями, обозначенными как P-51F и P-51G. Чтобы еще больше облегчить машину вместо дюралюминия 25ST применили новый сплав 75ST. Однако выяснилось, что фирма Aluminium Company of America сможет поставить новый материал лишь в следующем году. Поэтому было решено на месте подвергнуть имеющийся дюралевый лист термопластической обработке с тем, чтобы придать ему свойства 75ST. В результате толщину обшивки удалось уменьшить с 0,065 дюйма (1,65 мм) до 0,042 дюйма (1,07 мм). Однако это не означало решения всех проблем. Тонкая обшивка не позволяла применить к себе прежнюю технологию клепки. Пришлось разработать новый способ клепки, предназначенный специально для Р-51. Одной из особенностей P-51F стало использование на самолете гидравлического регулятора высоты кресла пилота, а также гидравлического привода крышки фонаря. Всего удалось снизить массу самолета на 318 кг по сравнению с P-51D.

Испытания ракетных ускорителей, установленных в хвостовой части фюзеляжа Р-51D-25. Самолет оснащался двумя подвесными баками, вмещавшими по 75 галлонов ракетного топлива. Ускоритель давал тягу 1300 фунтов (590 кН) в течение одной минуты, разгоняя самолет до 826 км/ч.

Два снимка: лейтенант Роберт Элдер взлетает с палубы авианосца «Шангри-Ла», 14 ноября 1944 года. Это были первые взлет и посадка Р-51 на палубу авианосца. На одной из фотографий видны эффектные конденсатные кольца, созданные концами вращающегося пропеллера во влажном морском воздухе.

Контракт на сборку пяти самолетов NA-105 подписали 20 июля 1943 года. Первый из трех прототипов (ХР-51F, 43-43332) облетал 14 февраля 1944 года Боб Чилтон. Машина имела те же габариты и двигатель V-1610-3, как на Р-51В. От Р-51В самолет отличал более тонкий профиль крыла, меньший диаметр колес главного шасси и более прямым контуром передней кромки крыла. Масса самолета 2858 кг. При массе 3332 кг истребитель XP-51F развивал на высоте 6557 м скорость 790 км/ч, практический потолок составил 12840 м. Емкость внутренних топливных баков 682 л, дальность полета 1789 км.

XP-51F был вооружен пулеметами калибра 12,7 мм с боекомплектом 1000 выстрелов. Масса бронирования составляла 64 кг, а бронестекло фонаря весило 42 кг. Самолет оснастили трехлопастным винтом Aeroproducts с измененяемым шагом. Второй прототип XP-51F Чилтон облетал 22 мая 1944 года. Сухая масса самолета равнялась 2493 кг, взлетная масса с запасом топлива 398 л — 3175 кг. Третий прототип, облетанный двумя днями раньше, доставили в Великобританию 30 июня 1944 года. Машина получила английский бортовой номер FR 409 и обозначение «Mustang V». Самолет получил имя «Margie Hart» в честь известной лондонской стриптизерши, которая также ловко сбрасывала одежду, как P-51F массу!

По результатам прежних договоренностей удалось получить от англичан согласие на поставку двух новых двигателей Rolls-Royce 14. Но англичане поставили условие оснастить один из прототипов пятилопастным деревянным винтом Rotol и отослать этот самолет для испытаний в Великобританию. Самолет развил скорость 801 км/ч (498 миль/ч), это была самая скоростная модификация Р-51. Прототип назвали ХР-51G. Однако это был не самый быстрый самолет с поршневым двигателем в тот период. Рекорд скорости побил истребитель XP-47J фирмы Republic. Оснащенный двигателем мощностью 2730 л.с. самолет достиг 5 августа 1944 года скорости 853 км/ч.

P-51K-1NT (NA-111) (44-11433) с винтом Aeroproducts. В хвостовой части видна круглая антенна радиомаяка.

«Mustang Mk IV». Обратите внимание на американский бортовой номер 44-13332, видимый у хвоста. В Англии самолет получил номер ТК589. Это был аналог американского P-51D-5-NA.

Этот же «Mustang IV» с номером ТК589. Номер необычно расположен у хвоста, ниже видны остатки американского номера.

CA-17 «Mustang XX», собранный из частей P-51D-1 (NA-J10) в Австралии. Самолет имеет бортовой номер А68-67.