由于 A-36A 为低空操作进行了优化，在 3,048m 高度以上就失去了性能优势，所以飞行员尽量避免与敌机空战。如果空战不可避免，那么最好将战斗控制在 2,438.40m（8,000ft）高度以下，充分发挥 A-36A 优秀的低空性能。虽然不是战斗机，但据记载入侵者击落了 101 架敌机，第 27 战斗轰炸机大队的飞行员，迈克尔.T.罗素（Michael T. Russo）中尉，成为唯一的艾利森动力野马王牌。
一架 A-36A 在 1943 年 3 月被提供给英国皇家空军进行测试，RAF 序列号 EW998。
现存唯一一架可飞的 A-36A
USAAF 在 1942 年 8 月 24 日订购了 1,200 架 NA-99，型号为 P-51A。这次野马是作为战斗机而不是攻击机生产的。首架 P-51A 在 1943 年 2 月 3 日升空，次月开始交付。但 P-51A 仅在 1943 年 3 月~5 月间生产了 310 架，随后都转产梅林动力的 P-51B。
一架 P-51A-10-NA，属最后批次的 P-51A，无涂装
P-51A 的外挂能力与 A-36A 相同，没有机翼减速板和机鼻机枪，4 挺 12.7mm 机枪安装在机翼中，内侧备弹 350 发，外侧 280 发。最大起飞重量 4,808.36kg，最大转场航程增加到 3,781.15km。P-51A 的艾利森 V-1710-81（F20R）发动机起飞额定功率 1,200hp，5,486.40m（18,000ft）高度时为 1,125hp，高空性能比 V-1710-39 稍好。发动机配备了新型增压器进一步增强了低空性能。除此之外，P-51A 更换了直径更大的螺旋桨，最高速度增加到 627.51km/h，6,096m，成为当时中低空速度的王者。
修复成可飞状态的 P-51A，注意机鼻上方的进气口是艾利森动力野马的特征
因为翼剖面较薄，机枪紧挨着呈 45º角排列，供弹带弯曲角度过大。这个笨拙的配置容易造成卡壳，特别是在高 G 拉起的机动后。
在 310 架 P-51A 中有 35 架安装了两部 K-24 照相机并拆除了机枪，型号改为为 F-6B。有 50 架移交给了 RAF，称为野马 II。这些飞机用于弥补先前扣留的 NA-91（F-6A）。野马 II 的RAF序列号从 FR890~FR939，1942 年末交付完毕。野马 II FR901 在翼下配备有特别的大容量副油箱进行超远程飞行测试，FR893 在伯斯康姆顿测试，爬升到 1,828.80m（6,000ft）最大爬升率 1,158.24m/min（3,800ft/min）。野马 I，IA 和 II 在RAF中服役的时间很长，1945 年初最后的艾利森发动机的野马才逐步退役。
首个 P-51A 大队是第54大队，在佛罗里达州担负换装训练任务。稍后，P-51A 随着第 23、311 和第 1 空中突击大队部署到了亚洲，几乎所有的 P-51A 都在中缅印战区服役。1943 年 11 月 25 日，第 311 战斗轰炸机大队第 530 战斗轰炸机队的实施了野马的第一次远程护航任务，挂载副油箱护送 B-24 解放者轰炸仰光，总航程近 1,448.10km（900miles）。F-6B 则部署在欧洲，主要装备驻英国第 107 战术侦察中队。一架 P-51A 提供给美国海军进行评估，航空署序列号 BuNo 57987。当 P-51A 的生产结束时，共有 1,580 架艾利森动力的野马出厂。
第 1 空中突击大队的队长机在缅甸上空，1944
P-51A 一共有 3 个批次，分别对应以下序列号：
43-6003~6102 P-51A-1-NA 43-6103~6157 P-51A-5-NA 43-6158~6312 P-51A-10-NA
311 战斗轰炸机大队的 P-51A，挂载 3 联装“巴祖卡”火箭筒和两枚 500 磅炸弹
纪念 P-51 野马战斗机升空六十年 Armstrong Part4
P-51B/C
1942 年 4 月 30 日，英国罗尔斯-罗伊斯（Rolls-Royce）发动机公司的一名试飞员，罗纳德.W.哈克（Ronald W. Harker），在杜克斯福特航空基地驾驶 RAF 的野马做了短暂飞行。与许多飞行员一样，他也对野马留下深刻的印象。在相近的动力输出下野马比喷火 VB 快了 48.27km/h，航程几乎超过一倍。他想到如果给这种飞机安装上罗尔斯-罗伊斯刚投产的梅林（Merlin，又译灰背隼）60 系列发动机的话，性能将会有巨大提升。梅林 60 原是为高空增压型惠林顿（Wellington）VI 轰炸机发展的，在惠林顿 VI 轰炸机下马后成为了喷火 VIII 的动力装置。
罗尔斯-罗伊斯的管理层对此设想很感兴趣立即付诸实施。他们向 RAF 借了三架野马进行梅林发动机的改装研究，罗尔斯-罗伊斯研究了多种型号梅林发动机的改装可行性，包括单级增压的 MkXX 和二级增压的 Mk61，而后者因高空性能更好而被选中。梅林 61 发动机的曲轴带动两个堆叠的增压涡轮，空气在经过两级增压后温度上升到 200 度，为了降温并增加进入燃烧室的空气密度，在增压器与发动机之间增加中冷器冷却。在经过了诸多的布局研究后，决定在机鼻下安装中冷器散热器，与上吸式化油器公用冲压进气管。
这一项改装于 1942 年 8 月 12 日经过 RAF 批准，一开始有三架野马参与改装，后增加两架，序列号为 AM121，AM208，AL975，AM203 和 AL963。这些飞机具有临时型号野马 X。野马 X 中没有两架完全一模一样，但都安装了四叶螺旋桨以利用增加的发动机动力，发动机都是梅林 65，与艾利森 V-1710 相比，在 6,096m（20,000ft）高度输出功率增加 205hp，7,620m（25,000ft）则增加了 490hp。第一架野马 X（AL975）于 1942 年 10 月 12 日首飞，飞行员 R.T.谢泼德（R. T. Shepherd）上尉，一开始使用喷火 IX 的罗陀（Rotol）螺旋桨，后更换为特别设计的大直径螺旋桨。AL963 在 1942 年 11 月 13 日首飞，接下来的 12 月 13 日 AM121 升空。AM121 前往杜克斯福特的空战发展单位进行服役评估，第 4 第 5 架则交给 USAAF 测试，并绘上了美军机徽。这些野马 X 在战争的余下时间内都忙于测试梅林发动机的不同后继型号。