TP-51D

Один из P-51D был отправлен во флот США, для проверки, можно ли использовать его как палубный истребитель, но это было признано неприемлемым из-за плохой управляемости при низких скоростях и при больших углах атаки. Одиннадцать выпущенных в Далласе P-51D были переоборудованы в двухместные учебные самолёты TP-51D, снабжённые полным двойным управлением. Чтобы установить второе сиденье, радиооборудование пришлось снять. Фонарь был достаточно большим, чтобы разместить под ним дополнительное место. Один из них был превращён в высокоскоростной наблюдательный пункт для генерала Дуайта Эйзенхауэра, который осматривал на нём пляжи Нормандии в июне 1944 года.

P-51D начали прибывать в Европу в больших количествах в марте 1944 года. Их первым получателем стала 55-я истребительная группа, ранее оснащённая Р-38. Переход от Lightning к P-51 вызвал некоторые первоначальные проблемы, к курсовой нестабильности требовалось привыкнуть, однако полностью освоившись в новой машине, пилоты обнаружили, что P-51D обладает заметным превосходством в скорости и маневренности над всеми поршневыми истребителями Люфтваффе на высотах выше 6000 м. Пилоты Люфтваффе, наоборот, считали Мустанг весьма уязвимым, в частности, из-за двигателя Мерлин с жидкостным охлаждением, которое могло быть выведено из строя даже единичным случайным попаданием пули.

Мустанг был единственным истребителем союзников, имевшим радиус действий, достаточный для сопровождения бомбардировщиков в их «челночных» миссиях, при которых они совершали промежуточные посадки в России, после налётов на расположенные глубоко в немецком тылу цели. Мустанги также участвовали в штурмовке аэродромов Люфтваффе, довольно опасном предприятии, так как эти аэродромы были очень сильно защищены зенитками.