强化高空性能的方针，P-51由于非美军内定机种，设计初期无法取得涡轮增压器配额；因此北美公司採用与P-40相同、仅搭配一级增压器的国产艾利森液冷发动机作为动力来源。但相较于P-40，该机以更为先进的进气配置与总体佈局使冷却和空气动力效率大为提高，并纳入层流翼设计进一步强化高速性能。之后改装搭配有二级二速的机械增压器的英国梅林发动机使其高空性能突飞勐进，北美公司亦针对新发动机带来的问题逐一修改，因此成就其罕见的历史评价。该机起落架的轮距适中，在整备不良的地面降落时较以往的同级战斗机来得稳定，在地面滑行时具