Nuevo motor, nueva potencia

Es extraño que a nadie se le ocurriera desde el primer momento, o al menos tan pronto como las pruebas británicas de 1941 revelaron su necesidad, la idea de colocar un motor Merlin para grandes altitudes en esta soberbia estructura aérea. Fue muy avanzado el año 1942 cuando Ron Harker, piloto de pruebas de la Rolls-Royce y teniente de la RAF, realizó un vuelo en un Mustang e inmediatamente recomendó por escrito el Rolls-Royce Merlin 61. La Rolls puso a punto un Merlin modificado el 13 de octubre de 1942, pero la NAA había diseñado ya el P-51B, un aparato con numerosas mejoras sobre el modelo original, y que preveía la instalación de un motor Packard V-1650-7 optimizado, diseñado para la producción en masa. El primer XP-51Bvoló el 30 de noviembre de 1942.

El nuevo caza tenía mejores líneas y una nueva hélice con cuatro palas muy anchas a fin de mejorar el rendimiento a grandes alturas. Se suprimió la entrada del carburador encima del motor, pero reapareció por debajo más grande. Se ensanchó el radiador y se agregó un refrigerador en el mismo conducto.​ Todo el aparato, en especial el fuselaje fue reforzado. Alcanzaba la notable velocidad de 710 km/h a 9000 m de altitud. En las pruebas experimentales, el XP-51B se comportó de una manera radicalmente distinta. Mientras que los Mustang originales, que combatían en toda Europa, eran suaves y flexibles, el nuevo modelo se parecía más a un coche de carreras. Requería mucha mayor atención, había más ruidos en la cabina, y parecía chisporrotear y crujir. Pero todo ello era mera apariencia. Lo cierto era que no había maniobra imposible para él.