1947 年 4 月 21 日，美国海军行动主管再次提出研制新式攻击机的招标计划，要求新飞机能携带空空作战武器，可有效抵御敌方喷气战斗机的攻击；能有效摧毁地面和海上目标，并可在 CVE-55 级护航航母上起降，如果可能的话，飞机的作战半径最好能达到 600 英里。
计划出台后，多家飞机制造商提出了各自的设计方案，海军最后选中了道格拉斯公司的设计。该方案由道格拉斯公司艾尔分部提出，部分设计与以前提出的 D-577B 相似，动力为一台艾里逊公司的 XT40-A-2 涡桨发动机。
道格拉斯于 1947 年 6 月 11 日与海军签约，获准进行新攻击机的气动布局设计、受力分析、气动分析及风洞测试工作。新飞机研制之初，美国海军受战后经费持续走底的影响，决定让新攻击机尽可能多的采用 AD“天袭者”的零部件，为此新飞机的起初的编号也被定为 AD-3。但随着 XT40-A-2 发动机的上机，新飞机的机身结构设计发生了很大变化，只能完全重新设计，因此海军最后将新飞机的编号最终定为 XA2D-1，AD-3 则被用于 AD 攻击机的改进型。1947 年 9 月 15 日－19 日，XA2D 的模型正式通过各方的验收，其整体布局就此被最终确定下来。
道格拉斯艺术家笔下的 A2D，显示了“天空鲨鱼”优秀的爬升能力，在使用原型发动机的情况下，爬升率超过了除 F2H“女妖”的所有海军飞机
XA2D 采用了常规布局，机身为全金属半硬壳设计，机翼为双翼梁结构。主翼的翼型和尾翼布局沿用自 AD，但主翼的相对厚度减小至 12％，以减小空气阻力。“天袭者”的起落架也被 XA2D 保留了下来，但起落架的强度和长度均有所增加，受主翼厚度减小的影响，的主起落架间距从 14 英寸减至 12 英寸。机翼后方的机身下方装有一个面积为 17 平方英尺的减速板，可在作战或大角度俯冲时改善飞机的机动性。风洞试验显示，XA2D 的原始设计在低速飞行时的临界稳定性不佳，设计人员通过将主翼的安装位置向后移动及为水平尾翼增加上反角将这一问题解决。
A2D 继承了许多 AD 的特征
艾里逊 XT40-A-2 发动机装在座舱下方的机身内，发动机进气口设在机鼻下方，两个大型排气口则位于机翼后方的机身两侧。通过装卸滑轨可很方便的对包括螺旋桨在内的动力装置进行整体拆卸。
XA2D 发动机就安装在座舱下方，飞行员背后就是大型机身油箱
由于发动机位于座舱下方，使得 XA2D 的座舱位置得以前移，飞行员的视野大为改善。XA2D 没有采用水滴形全景式座舱罩，而是仍沿用了传统的金属框架结构，原因是双曲率挡风玻璃当时仍未研制成功。座舱内配备有向上方弹射的弹射座椅，设计师们曾考虑为 XA2D 配备重量更轻的下射式弹射座椅，但因发动机设在座舱下方而只得作罢。
动力单元可以通过通过装卸滑轨整体拆卸
XA2D 的固定武器为装在机翼内的两门 T31 型20毫米机炮，各备弹 200 发。外部武器挂载在三个主外挂点和 8 个小外挂点上，每个主外挂点可挂载一枚重量为 2,000 磅的炸弹、火箭、鱼雷或一个 300 加仑容量的副油箱；每个小外挂点可挂载一枚 5 英寸火箭或类似武器。量产型 A2D 将把小外挂点的数量增加至 22 个，主外挂点的数量则保持不变。量产机型还准备在机头的螺旋桨整流罩内安装一台 AN/APS-19A 雷达，其扫描范围为 120 度。
A2D 外挂点说明，外挂点数量惊人
1947 年 9 月 25 日，美国海军授予道格拉斯一份订单，要求后者制造 XA2D-1 的原型机，并负责原型机的试飞工作。XA2D-1 的头两架原型机的首飞日期被定在 1948 年 3 月和 1949 年 5 月。订单要求新飞机的最大速度应达到 438 节（高度 30,000 英尺），实用升限 50,250 英尺，25 节风速下的起飞滑跑距离 231 英尺。
在“天空鲨鱼”的长期发展计划中，道格拉斯还打算开发一种带 35 度角后掠翼和艾里逊 T40-A-8（7,070 马力）的高速机型。该机型预计将于 1955 年完成首飞，它在满载燃料和弹药的情况下的最大速度为 482 英里/小时（高度 35,000 英尺）。道格拉斯计划在 1955 年试飞一种更先进的改型，这种机型配备有 10,000 马力的发动机、35 度角后掠翼及超音速螺旋桨，其最大速度预计可达 513 英里/小时（高度 35,000 英尺）。此外，道格拉斯还打算研制“天空鲨鱼”的预警机型、电子作战机型及夜间攻击机型，但这些飞机最终仅仅停留在纸面上，没能变为现实。
XA2D-1 的研制工作进行的相当顺利，首架原型机（BuAer122988）于 1949 年 4 月便告完成，但此时 XT40-A-2 发动机在测试中却出现了一些问题，无法按时交付，结果导致道格拉斯直到同年 8 月才获得了用于地面测试的发动机。1950 年 5 月，完成地面测试的 XA2D-1 原型机被运往爱德华兹空军基地，准备进行首次试飞。
首架 XA2D-1 BuAer122988
陷入困境
1950 年 5 月 26 日，道格拉斯公司首席试飞员乔治•詹森驾驶 XA2D-1 原型机完成首次试飞，发动机飞机在飞行中出现严重的低频震动现象，詹森在首飞仅进行了 2 分钟后，便不得不驾机在距起飞地点 5 英里的干湖床上迫降。首飞草草收场后，原型机在 6 月 1 日和 6 月 2 日进行了为时 13 分钟和 35 分钟的两次试飞。第三次试飞后，道格拉斯被迫更换了震动现象严重的发动机，而换发后出现的一系列问题致使试飞工作直到 10 月 18 日方才恢复。
乔治•詹森望着 XA2D-1 原型机那直径 14 英尺的巨大的对转螺旋桨
朝鲜战争爆发后，海军急需获得新式舰载攻击机，要求道格拉斯尽快让 XA2D-1 投入量产。海军于 1950 年 6 月 30 日首批订购了 10 架量产型“天空鲨鱼”，随即又于 8 月 15 日和次年 2 月 10 日追加订购了 81 架和 250 架 A2D-1。与此同时，道格拉斯公司在埃尔塞贡多工厂为 A2D 设立了一条装配线，道格拉斯主要负责后机身的制造和飞机的总装，其余部件则全部转包给其他企业生产。