North American P-51 Mustang XP-51B

Les discussions entre le major Thomas Hitchcock, les ingénieurs de Rolls-Royce et de North American, ajoutées au travail britannique sur le Mustang X, aboutirent en juillet 1942 à un contrat portant sur deux prototypes Merlin de North American, brièvement désignés XP-78 puis rapidement renommés XP-51B. Les cellules retenues furent la 93e et la 102e de la commande NA-91, déjà mises de côté à cette fin mi-1941. Partant du Packard V-1650-3, qui reproduisait les performances du Merlin 61, North American estimait pour l'appareil une vitesse maximale de 716 km/h (445 mph) à 8 500 m (28 000 ft) et un plafond opérationnel de 13 000 m (42 000 ft).

Contrairement au Mustang X britannique, les deux XP-51B firent l'objet d'une conversion en profondeur : installation motrice conçue sur mesure et refonte complète du conduit du radiateur. La structure fut renforcée — le fuselage et la zone du berceau moteur reçurent des cadres supplémentaires — car le Packard V-1650-3 pesait 161 kg (355 lb) de plus que l'Allison ; le capot fut entièrement refait pour l'accueillir, le radiateur du refroidisseur intermédiaire monté sur le carter du compresseur le rendant plus haut de 130 mm (5 in), et le carburateur étant à aspiration ascendante au lieu de descendante. Le nouveau conduit ventral abritait un radiateur plus grand, avec une section pour le liquide de refroidissement du compresseur, et devant lui, un peu plus bas, un radiateur d'huile dans un conduit secondaire doté de son propre volet de sortie.

Le premier XP-51B vola le 30 novembre 1942. Les essais confirmèrent le potentiel du chasseur : le plafond opérationnel gagna 3 000 m (10 000 ft) et la vitesse maximale s'améliora de 80 km/h (50 mph) à 9 100 m (30 000 ft). L'intérêt des forces aériennes fut tel que le contrat initial pour 400 appareils avait déjà été signé trois mois plus tôt, en août 1942, et la production du P-51B démarra à Inglewood en 1943. Un bourdonnement du conduit perçu par les pilotes du prototype obligea à le tester en grandeur réelle dans la soufflerie de 16 pieds du laboratoire Ames de la NACA, où l'on constata qu'il disparaissait en augmentant de 25 à 51 mm (de 1 à 2 in) l'écart entre l'intrados de l'aile et la lèvre supérieure de la prise d'air. La documentation consultée ne détaille pas l'armement des prototypes ; le P-51B de série conserva celui du P-51A.