P-51 设计团队（从左至右）：试飞员 Louis Wait 和雷蒙德.H.赖斯 埃德加.舒默德
也许是命运的安排，蹒跚学步的北美此时遇到了一个千载难逢的机遇。欧洲战事爆发后，亨利.舍尔夫（Henry Self）爵士率领英国采购委员会匆忙赶赴纽约为皇家空军（RAF）寻找堪用的美国作战飞机。尽管性能比不上喷火和 Me 109，英国人还是订购了大量的贝尔 P-39 飞蛇和寇蒂斯 P-40 战鹰。
舍尔夫也接触过北美，向其订购了一批北美 NA-16 教练机，命名为“哈佛”（Harvard）。1940 年 4 月，英国采购委员会再次召见金德柏格，要求北美为 RAF 按许可证生产寇蒂斯 HAWK 87（P-40D）。金德柏格回答很巧妙，他表示如果的确必须这样做，北美航空会接受，为生产 P-40 需要进行准备，所花费的时间足以设计出一种比 P-40 更好的战斗机，英国委员会觉得可以接受金德柏格的建议，1940 年 4 月 10 日正式批准，附加条件是在 120 天内准备好原型机。北美公司将该项目称为 NA-73。
NA-16 基础教练机
接下来北美还要过军方这一关。当时的美国陆军航空队（USAAC）具有无条件禁止任何飞机外销的权力，无论是否涉及陆军利益。1940 年 5 月 4 日，陆军勉强同意北美对英国出口新型战斗机，条件是要北美免费提供两架 NA-73 样机给 USAAC 测试。
1940 年 5 月 23 日英国与北美正式签署了 NA-73X 原型机合同，5 月 29 日，北美获得了英国 320 架的意向采购，能否成为现实则要视原型机试飞结果了。北美航空对此胸有成竹，他们实际上在 1939 年夏就已经开始了 NA-73 的设计，现在已快完成细节设计了，北美航空承诺可以自 1941 年 1 月起交付生产型飞机，RAF 称之为野马 I。
Louis Wait 检查 1/4 大小的 NA-73 风洞模型
面对这个新兴公司的大胆举动，美国航空业界颇为惊讶，于是出现了谣言，说野马剽窃了寇蒂斯XP-46的设计。而事实是当时英国方面坚持认为北美航空没有战斗机设计的经验，应该借鉴寇蒂斯 P-40 和 XP-46 的现有数据进行辅助设计。为此北美航空向寇蒂斯支付了 56,000 美元来共享 XP-46 的气动数据。除了采用了与寇蒂斯飞机类似的散热器/油冷器布局外，XP-46 和 NA-73X 之间的相同之处很少，且寇蒂斯飞机没有采用先进的层流翼。事实上 XP-46 的研制进度落后于 NA-73X，直到 1941 年 2 月才准备好原型机。北美航空得到寇蒂斯的资料之前，NA-73X 的总体设计就已经完成了，可以这样说，XP-46 的数据对于北美航空最有用的之处就是指引他们少走了弯路，NA-73X 没有抄袭或剽窃任何飞机的设计。尽管有来自埃德加.舒默德和空气动力学家霍基令人信服的辩解，但关于野马是否剽窃寇蒂斯设计的争论一直持续到今天。
XP-46，也采用了机腹散热器布局
NA-73 为全金属承力蒙皮式结构，机翼内横贯工字主翼梁，并有一个几乎同样粗壮的后翼梁与之平行，后翼梁还承担副翼和襟翼的负荷。两个翼梁之间有足够的距离容纳 12.7mm 机枪，枪管从主翼梁中伸出。早期北美航空的飞机的左右机翼使用螺栓固定在机身两侧，而野马的左右机翼作为一个整体安装在机身下，从机腹中线开始就有上反角，机翼前后缘都保持尽可能长的直线，以上特点使飞机易于生产并且造价便宜。
野马采用了一种特殊的 NACA 层流翼型，最大厚度位置比普通翼型靠后，通常在弦长的 50% 而不是通常的 20%。翼剖面曲度很小，上下几乎对称。这种翼型更加“光滑”，高速时比传统机翼的气动阻力更小，但在低速时升力也更小，所以 NA-73X 必须安装大而强力的襟翼保持较低的着陆速度。
NACA 层流翼型（下）与普通翼型的对比
主要起落架轮距几乎有 3.66m，着陆比喷火（Spitfire）和 Bf 109 容易得多。主起落架向内收入机翼下方的起落架舱中，由于主轮舱设置在机身下，能够提供足够的空间容纳较厚的轮胎。起落架完全放下后，打开的轮舱盖会自动关闭，保持机腹的光滑平顺，减少升力损失。尾轮完全收入后机身，并与方向舵联动。
英国方面也规定了必须使用液冷直列发动机，而美国生产的艾利森（Allison）V-1710 12 缸 V 型发动机是唯一的选择。艾利森 V-1710 比喷火使用的梅林（Merlin）发动机稍大，稍轻，低空马力相仿，但高空马力迅速下降。北美航空暂时曾考虑安装涡轮增压器来改善高空性能，但由于时间太紧而放弃。
艾利森发动机化油器为下吸式，NA-73X 发动机罩上方设置了冲压进气口。油冷器和水冷（乙二醇溶液）散热器合二为一，安装在后机身下方。由于热交换器可以加热进入的空气，空气膨胀后以更快的速度向后排出，所以机腹散热器实际上可以获得一些推力。这种布局的缺点是增加了重量，并存在着长长的通往发动机的油路和冷却管道，加大了作战易损性。
燃料存放在机翼翼梁间的自封油箱中，每侧一个，机身总燃料容量 681.30 升，几乎是喷火的两倍。
由于英国的坚持，军械配备大大高于当时的美国标准。两挺 12.7mm M2 白朗宁机枪安装在发动机曲轴箱下方，与螺旋桨协同射击，左右机枪呈交错排列状，左侧在前，以便安置弹药箱。另外在起落架外侧的机翼内安装了两挺 12.7mm 白朗宁机枪和 4 挺 7.62mm 白朗宁机枪，12.7mm 机枪在最内侧，两对内侧的 7.62mm 机枪位置低一些，枪口低于机翼前缘。所有的机翼机枪通过沿翼展方向弹药传送带供弹。
1940 年 9 月 9 日，在英国人订单下达后的 102 天，北美在英格伍德完成了最后的组装工作，大大提前于 120 天的最后期限。但这并不是一架完整的飞机，由于艾利森的延误没有安装发动机，并且由于缺少新的碟刹，暂时安装了 AT-6 教练机的轮子。原型机没有涂装，也没有安装机枪。
未涂装的 NA-73X 原型机