第一个生产批次是 F-86D-1-NA。首架 F-86D-1- NA（50-455）在 1951 年 3 月交付 USAF。这一架飞机具有生产型的配置——绞接式座舱盖，大面积垂尾，没有上反角的全动平尾。飞机也安装了 J47-GE-17 发动机的生产型，最大推力 2,460 千克，加力推力 3,400 千克。D-1 的后机身经过重新设计，尾喷管直径比原型机小，平尾和后机身增加了涡流发生器，以降低这些区域的潜在阻力。所有的 D-1 都安装了 E-3 火控系统。
正在装填火箭的 F-86D-1-NA
F-86K 尾部的涡流发生器，注意垂尾根部的减速伞舱盖
全动平尾具有载荷感觉器。F-86D 比 F-86A 的纵向操作性能更好，消除了高亚音速时的操纵反效现象。但全动平尾也带来一些副作用，它非常敏感，当飞行员在进行低空高速飞行时，他可能在不经意间引起剧烈的人为俯仰飞行。但只要飞行员松开杆，振动即可停止。虽然后来的一些改进有助于改善此问题，但在整个服役期 F-86D 间都需要小心驾驶。
F-86D-1-NA 空重 6,200 千克，战斗重量 7,390 千克。海平面最大速度 1,113 公里/小时，初始爬升率 3,719 米/分。F-86D-1 没有达到 1950 年 6 月签订合同时允诺的 1,137 公里/小时的速度，但还是比同时代的诺斯罗普 F-89C“蝎子”（1,046 公里）和洛克希德 F-94C“星火”（1,030 公里）快。F-86D 被选择装备防空司令部 2/3 的联队，在 1950 年代末期间成为防空司令部主要的截击机。
F-86D-1NA 的交付一度由于休斯 E-3 火控系统而耽误，并且还发现电子燃料控制系统存在问题。最后一架 F-86D-1 直到 1952 年 10 月才交付 USAF，这已是合同签署后的 3 年。
F-86D-1 的座舱仪表布局，中间的是雷达显示器
下一个生产批次是 F-86D-5-NA，也是首次装备 E-4 火控系统的型号。生产型休斯 E-4 火控系统在 1951 年 12 月运到北美公司，晚了近三个月时间。E-4 比 E-3 的功率大 3 倍，但最初交付的几台 E-4 样机质量控制很糟糕，存在严重的粗制滥造之处，诸如错误的配线、错误的真空管、缺少备件等。直到 1952 年 7 月北美才安装了第一套 E-4 系统，这架 F-86D-5-NA（序列号 50-492）得以交付，进行测试。
安装了 E-4 火控系统的 F-86D-5-NA
26 架 F-86D-5-NA 生产结束后，接下来是 36 架 F-86D-10，引入了带助力的无调整片方向舵。
54 架 F-86D-15 中引入单点式地面加油口，缩短了两次任务的间隔时间。D-15 的其余改进包括安装一部 AN/ARC-27 指挥电台。至此北美完成了第一分（NA-165）合同。
第二份合同（NA-177）始于 F-86D-20-NA，增加了一个燃料过滤防冻系统。在 1953 年 5 月至 12 月间，共生产了 188 架。
接下来的 88 架 F-86D-25-NA 可以在战斗任务中使用 454 升副油箱，而此油箱以前仅可使用在转场飞行中。
F-86D-30-NA 引入了自动进场系统，并恢复了无助力带调整片的方向舵。制造了 200 架。
F-86D-35-NA 引入了 VOR——早期型号使用的 RC-103 零位指示器被 AN/ARN-14 甚高频全向无线电信标（VOR）代替。最后 97 架 F-86D-35-NA 的加力燃烧室配备了新的燃料喷嘴，并在尾喷管内部安装了陶瓷衬垫以提供更好的过热保护，共生产 350 架。但是 E-4 火控系统、电子燃料控制系统和新的 AN/ARN-14 都存在着问题，最后一架飞机直到 1953 年 12 月下旬才完工。
93 截击机中队的 F-86D-35-NA
1950 年代初，北美航空 F-86D 的生产速度超过了发动机控制系统和电子设备的供应速度。在 1952-53 年冬季曾一度有至少 320 架 F-86D 停放在英格伍德工厂外等待安装各种电子设备，诸如雷达、E-4 火控系统，自动驾驶仪或发动机控制系统。在安装了电子设备之后，英格伍德工厂外简易跑道上的 F-86D 终于可以进入中队服役了。所有 D-15 在 1953 年 3 月交付完毕，所有 D-20、25 和 30 在 1953 年 6 月交付完毕。
象上次一样，USAF 又迫不及待想炫耀最新截击机。1952 年 11 月 18 日，F-86D-20-NA 51-2945 创造了 1123.89 公里/小时的新世界速度纪录。破纪录飞机由纳什（J. Slade Nash）上尉驾驶，在加州萨尔顿海上一段 3km 航线上，离地 38 米创造的。这一纪录在 1953 年 7 月 16 日被威廉.巴恩斯（William Barnes）中校打破了，中校驾驶首架 F-86D-35-NA（51-6145）在萨尔顿海同一段航线上创造了 1151.56 公里/小时的平均时速。两架破纪录飞机都是安装完整军械和电子设备的标准生产型 F-86D 。第二架飞机之所以能飞得更快得益与当天气温较高，且发动机喷管内增加了陶瓷衬垫。这一革新被追加在最后 97 架 D-35 型上。
巴恩斯的破纪录座机
F-86D 的优异性能为北美航空嬴来了另外两份合同。其中首份合同是 1952 年 3 月 6 日签订的 901 架 F-86D-40～D-50，公司型号 NA-190。300 架 F-86D-40-NA 安装最大推力 2,460 千克，加力推力 3,400 千克的 J47-GE-17B 发动机，仪表板增加了一个下滑指示器和尾喷管温度表。
456 截击中队的 F-86D-40-NA
到 1953 年 12 月，电子燃料控制系统的问题已恶化，因发动机起火和爆炸损失了 13 架飞机之后，空军不得不停飞了整个 F-86D 机队。