Прототип NA-73X (NX 19998) все же удалось восстановить, и 13 января 1941 года Вэнс Брис продолжил полеты на этой машине. В феврале дальнейшие испытания проводил главный летчик-испытатель фирмы North American Луи Уэйт, целью испытаний была проверка прочности шасси. Кроме того, с 16 марта 1941 года семь раз на самолете поднимался в воздух армейский летчик, капитан М.Дж. Ли.

Испытания потихоньку перешли в ведение USAAF. С 4 апреля на самолете летал инженер Роберт К. Чилтон. Чилтон должен был удостовериться в том, что конструкция самолета отвечает предъявляемым техническим требованиям контракта. Последние пробные полеты провели 15 июля 1941 года. Всего прототип 45 раз поднимался в воздух, налетав в общей сложности 40 часов.

Ряд «Мустангов Мк I» в английском камуфляже, но с американскими опознавательными знаками. У машины на переднем плане распахнут воздухозаборник радиатора. На заднем плане видны средние бомбардировщики В-25 «Mitchell».

Следующий, четвертый серийный AG 348 уже в английском камуфляже. Укороченный воздухозаборник.

Двигатель Allison V-1710, установленный на втором ХР-51. Виден 12,7-мм пулемет и расположенный рядом магазин на 200 патронов. Рядом видна деталь магазина пулемета на другом борту. Так как магазины не удалось разместить рядом, пулеметы пришлось сместить друг относительно друга.

Первый выпущенный для англичан серийный «Мустанг» (AG 345? 73-3098) облетал 23 апреля 1945 года Луи Уэйт. 1 мая англичане приняли машину. Первоначально самолет не имел камуфляжа, потом его выкрасили в соответствии с правилами RAF. В период с 1 по 23 мая Чилтон 17 раз поднимался на самолете в воздух, желая убедиться в надежности системы охлаждения и устойчивости работы карбюратора. По результатам испытаний воздухозаборник сдвинули вперед и вверх, к самому коку винта. В отличие от прототипа, у серийных машин фонарь стеклили бронестеклом толщиной 1,5 дюйма (38,1 мм). В соответствии со спецификацией самолет оснащался самогерметизирующимися топливными баками, имел стальную противопожарную переборку толщиной 0,25 дюйма (6,35 мм) за двигателем и выгнутый воздухозаборник радиатора, сделанный из стального листа той же толщины. Бронезащита кабины состояла из бронеспинки пилотского кресла толщиной 5/16 дюйма (7,94 мм) и бронированного изголовья кресла толщиной 7/16 дюйма (11,11 мм).

Несмотря на то, что самолет пошел в серию, многие детали изготавливались вручную, или использовались детали, оставшиеся после выпуска учебных самолетов АТ-6.

Облет второго серийного самолета (AG 346, 73-3099) Чилтон закончил 1 августа 1941 года. Все было готово для развертывания крупносерийного производства. Приемкой со стороны англичан заведовал командир эскадрильи (позднее командир крыла) Майкл Н. Кроссли, ас-истребитель, летавший во время «битвы за Англию» на «Харрикейне» и сбивший девять немецких самолетов. Вторая серийная машина стала первым «Мустангом», отправленным англичанам. Самолет разобрали, уложили в контейнер и погрузили на судно, которое через Панамский канал и Атлантику шло в Англию.

24 октября 1941 года истребитель прибыл по назначению, был собран и направлен на испытания в Боскомдаун. Самолеты AG 345 и AG 347 оставались на заводе до марта 1942 года, подвергаясь различным испытаниям. В сентябре было принято шесть следующих серийных машин, начиная с AG 348 и далее. Одновременно, это были последние машины с коротким воздухозаборником карбюратора. Самолет AG 348, вероятно, стал первым «Мустангом», переданным позднее Советскому Союзу. Дальше серийный выпуск набирал обороты и до конца 1941 года успели произвести 138 истребителей. Еще 84 машины собрали в январе 1942 года. 13 февраля 1942 года закончил приемные испытания самолет AL 958 — последний из трехсот заказанных машин второй серии. Машины второй серии почти не отличались от первых истребителей, хотя и имели другое обозначение — NA-83. Англичане продолжали называть самолеты «Mustang I». Выпуск истребителей «Mustang I» закончили в июне 1942 года.

Всего в Великобританию по морю отправили 319 самолетов, до адресата дошло 289 машин. Остальные самолеты погибли. 12 машин ушло на дно вместе с торпедированным транспортом «Ocean Venture» 8 января 1942 года, еще восемь самолетов утонули с другим транспортом. Четыре самолета (AG 348, AG 352, AG 353 и AG 354) передали Советскому Союзу. После испытаний их, вероятно, использовали на Карельском фронте.

Ранние NA-83 «Mustang 1а» на сборочной линии в Инглвуде

NA-83 «Mustang 1а» (AL958) во время испытаний в Калифорнии. Необычное сочетание английского камуфляжа и американских опознавательных знаков.

Второй ХР-51 (41-039) во время испытаний. Видно измерительное устройство, установленное на задней кромке крыла.

Первой эскадрильей, оснащенной истребителями «Mustang I», стала 26-я эскадрилья RAF, дислоцированная в Гетвике. Первые самолеты прибыли туда в феврале 1942 года. Первое боевое задание «Мустанги» выполнили в мае того же года. Так как летные качества самолета резко ухудшались на высотах более 6000 метров, самолеты использовали в составе Сил взаимодействия с армией (Army Cooperation Command). «Мустанги» использовались в качестве самолетов непосредственной поддержки сухопутных войск, а также в качестве разведчиков. Для проведения разведки самолеты оснащались фотокамерой F-24, смонтированной за изголовьем кресла. До конца 1942 года «Мустанги» поступили на вооружение 15 эскадрилий RAF, дислоцированных в Великобритании.

После того, как были готовы два прототипа ХР-51, USAAF провел испытания полученных образцов в период с 8 октября по 22 декабря 1941 года. Главными конкурентами «Мустанга» были Curtiss XP-46 (новая модификация Р-40 — Р-40Е «Warhawk»), Vultee P-66 «Vanguard», P-43A-1 «Lancer», а также новые модификации серийных Р-38 «Lightning» и Р-39 «Airacobra». Официальные результаты сравнительных испытаний представлены в таблице.

Одновременно велись работы над истребителями необычной конструкции с толкающим винтом (Vultee XP-54, Curtiss-Wright XP-55 и Northrop ХР-56 — это были самолеты, участвовавшие в конкурсе на истребитель нового поколения). Пока росли заказы по ленд-лизу, правительство США заказало только 150 самолетов Р-51 (для сравнения: 1500 Р-40Е-1, 344 P-39D-1, 125 Р-43А-1). Самолеты, выпускавшиеся по ленд-лизу, имели все стандартные американские обозначения, включая американские бортовые номера, а также английские бортовые номера. Фирма была обеспечена заказами на «Мустанги» только до сентября 1942 года.

Два us трех образцов авиатехники, выпускавшихся фирмой North American Aviation: «Mustang» и бомбардировщик В-25 «Mitchell». Третьим был учебный самолет «Texan» («Harvard» в варианте для англичан).

«Mustang 1»в полете, снимок сделан с борта бомбардировщика «Hudson», 1942 год.

А-36 «Invader» (NA-97) мало чем отличался от первых Р-51.

Новый проект самолета для USAAF получил обозначение NA-91. Контракт на поставку был подписан 7 февраля 1941 года. За машинами закрепили диапазон серийных номеров 41-37320…41-37469. Тип самолета обозначили как Р-51 «Apache». Англичане назвали этот самолет «Mustang IA». От предыдущей модели самолет отличался, главным образом, вооружением. Вместо пулеметов на машине установили четыре 20-мм пушки, разместив их в крыльях. Пушки имели ленточное питание с боекомплектом 125 выстрелов на ствол. Первые пробные стрельбы из нового оружия провел 8 июня 1942 года Роберт Чилтон. Первый серийный Р-51 (41-37320) облетали 30 мая 1942 года. Отправка самолетов в Великобританию началась во второй половине 1942 года. В 1943 году новые «Мустанги» начали замещать в боевых эскадрильях машины прежней модификации. В ноябре 1943 года все эскадрильи «Мустангов» вошли в состав 2-й тактической воздушной армии (2nd Tactical Air Force), сформированной для непосредственной поддержки союзнического десанта, который планировалось высадить в Европе. Всего в RAF получили 93 самолета, дав им бортовые номера от FD 418…FD 567. Два самолета под обозначением NA-101 (ХР-51 В) получили в порядке эксперимента английские двигатели Merlin. Один самолет (41-37324) оборудовали двумя фотокамерами К-24.