随着美军逐步逼近日本本岛，越来越多的难题摆在了美军参谋人员的面前。入侵一个岛国唯一的路径是从海上，并且在登陆之前要做大规模的轰炸准备。但是在1943年时盟军拥有的所有轰炸机和战斗机都无法胜任这一超远程任务，此时B-29超级堡垒战略轰炸机已在生产中，陆军航空军还需要一种远程战斗机为之护航，预想中日军的防空火力将空前猛烈。
为此北美航空于1943年末着手研制P-82战斗机。当时在太平洋战场使用的单座战斗机在进行超远距离飞行时会使其飞行员相当疲劳，战斗机飞行员往往需要在狭小的座舱内呆上8个小时，返航后全身汉湿，精疲力尽而无力自己爬出座舱。看起来将远程战斗机设计为双座会是一个好主意，北美航空提出将两具P-51的机身通过矩形的中翼段和水平尾翼连接在一起，并保留P-51的外翼段，这样不必进行全新设计，减小了风险。该项目公司型号NA-120。
XP-82
1944年1月7日，陆军航空军订购了4架原型机，型号指定为XP-82。基本沿用了P-51的机身段，但是在机身的水平尾翼端前插入了一段背鳍段，使机身加长了1.45米。外翼段在外观上看起来与P-51类似，但是内部的经过了完全重新设计，以承受大幅增加的机体重量并增加内部载油量。中翼段后缘有全翼展襟翼，翼下可以安装一或两个加强型挂架，每侧外翼段下还有另外两个加强型挂架，全机共有5~6个加强型挂架。由于滚转惯性增大，在每侧外翼段的副翼长度增加并分为内侧和外侧两段，以减轻在高g负荷下铰链所受扭力，避免出现副翼粘连。
XP-82的发动机是两具1，860马力帕卡德-梅林V-1650-23/25，驱动两副航空产品公司出品的螺旋桨。为了消除扭力效应，两具发动机输出轴旋转方向相反，其中V-1650-23安装在左侧机身，从机头方向看输出轴按顺时针旋转，V-1650-25在右机身，输出轴逆时针旋转。XP-82的主起落架支柱与外翼段根部的前翼梁相连，机轮向内收入机身和中翼段内。军械为安装在中翼段内的6挺12.7毫米白朗宁MG53-2机枪，每挺带弹300发，另外还可以在中翼段下挂载一个机枪吊舱加强火力，内部装有8挺机枪。
XP-82的两个机身座舱具有复式操纵系统及与P-51H相同的气泡座舱盖，但是只有左侧座舱内有完整的飞行和发动机仪表，右侧领航员/副驾驶座舱内仅有有限的仪表，供飞机的基本控制之用。XP-82（44-83887）于1945年4月15日首飞，试飞员J.E.巴顿。另一架XP-82（44-83886）也在不久之后飞向蓝天。试飞结果显示飞行阻力过大，最后查明是由于两副螺旋桨向外侧反向旋转，螺旋桨气流使中翼段轻微失速，后来将两副螺旋桨改为向内侧反向旋转来解决这一问题。改进后的XP-82表现出优秀的性能，并且保留了P-51的所有优良特性：高速，高机动性和重火力。XP-82的最高速度是在6，950米高度时的753公里/小时；正常航程2，237公里，最大航程4，183公里；实用升限12，192米，爬升至7，620米高度耗时6.4分；空重6，079千克，正常重量8，664千克，最大重量9，979千克；翼展15.62米，全长11.91米，全高4.22米，翼面积37.94平方米。
双野马的第一个生产型是P-82B（NA-123），其订单实际上在1944年6月XP-82原型机首飞前就已敲定了，陆军航空军定购了500架。P-82B的发动机是帕卡德梅林V-1560-19/21，其余方面基本上与XP-82类似，翼下挂架可挂载4枚455千克炸弹，两枚907千克炸弹或25枚5寸火箭，中翼段挂架可挂载有8挺12.7毫米机枪的吊舱。
P-82B是二战中最强的活塞战斗机之一，7，650米高度时达到极速775公里/小时；正常航程2，237公里，挂载1，815千克炸弹时航程是2，060公里；实用升限12，680米，爬升到6，096米高度耗时7分钟。
但是到日本投降时只生产了20架P-82B（序列号44-65160~65179），所以在战争结束前没有双野马没有派驻海外参战，为对日本作战而生的P-82B剩余480架的订单被取消。
1947年2月28日，罗伯特.E.撒克和他的副驾驶约翰.M.阿德驾驶P-82B（44-65168）从夏威夷西科汉姆机场不着陆不加油飞到纽约拉瓜迪亚机场，耗时14小时31分50秒，总航程7，994公里，平均时速550公里，创造了至今仍未被打破的活塞动力战斗机最远飞行纪录。这架以撒克妻子命名的P-82B“贝蒂.乔”号为了这次飞行在翼下挂载了4具副油箱。
重返艾利森
出于对战争结束后帕卡德汽车公司未必能够继续生产V-1650梅林发动机的担心，美国军方将艾利森V-1710选为备选动力。此时的V-1710已经发展成熟，虽然没有装备涡轮增压器，但是具有齿轮驱动的两级增压器，高空性能优良。于是V-1710-119发动机被指定为第3和第4架XP-82原型机的动力装置，型号也改为XP-82A。
第三架双野马原型机XP-82A（44-83888）配备有两具1，500马力的艾利森V-1710-119发动机，两副螺旋桨按相同方向旋转。因为V-1710-119发动机具有上吸式进气口和两级增压器的喷射式化油器上行管道，所以发动机整流罩外形与梅林动力的双野马不同，桨毂下的进气口更靠后些。由于艾利森发动机的故障，XP-82A没有进行试飞，另一架XP-82A（44-83889）被取消。
乍一看美国陆军舍弃性能优秀的梅林发动机而重新选择艾利森发动机的做法令人十分费解，这是因为在战争结束时，英国经济遭到重创，罗尔斯-罗伊斯公司为了生存而向帕卡德收取梅林发动机的高额许可证费。由于费用的增加，再加上陆军期望发展国产液冷发动机，导致双野马重新选择了艾利森发动机，从P-82B以后的所有生产型双野马都以艾利森发动机为动力，与XP-51一样，艾利森发动机应用在最初和最后一个野马型号上。
为了弥补喷气式战斗机服役前的空缺，美国陆军于1946年10月10日订购了100架XP-82A的生产型P-82E，序列号从46-255~354，公司型号NA-144。P-82E采用两具艾利森V-1710-143/145增压发动机，每具功率1，600马力。与P-39飞蛇和P-40战鹰上使用的早期型V-1710不可同日而语的是，这些发动机在起飞时能以3200转/每分的转速达到1，600马力的功率，通过注入水-酒精混合物，最大功率海平面1，930马力，6，400米高度1，700马力。在P-82E上左侧发动机是-143，右侧-145，螺旋桨向内反转。
第一架P-82E于1947年2月17日首飞。P-82E的最高时速在6，400米高度为748公里/小时，正常航程4，029公里，最大航程4，357公里。实用升限12，192米，初始爬升率1，225米/分。空重6，765千克，总重11，278千克。
夜间战斗机
陆军看中了P-82设计的潜力，副驾驶可以被雷达操作员取代，使双野马成为全天候及夜间战斗机的候选者。第十架P-82B-1-NA（序列号44-65169）在建造期间就改装成夜间战斗机。在中翼段下方大型气泡整流罩中安装了SCR-720机载截击雷达。SCR-720也使用在较大型的诺斯罗普P-61黑寡妇战斗机上。为避免螺旋桨干扰雷达，雷达天线的位置必须超出螺旋桨桨盘前方，整个雷达吊舱前出挂架甚多。雷达操作员安排在右侧座舱，安装了操作雷达所需的控制器和显示器。新的夜间战斗机型号改为P-82C，1946年3月27日首飞。
第11架P-82B-1-NA（序列号44-65170）也在建造期间被改装成夜间战斗机，但雷达是ASP-4而不是P-82C上的SCR-720。ASP-4体积比SCR-720小，工作在3厘米波段。这架飞机的型号改为P-82D，1946年3月29日首飞。
经过了P-82C/D的验证后，陆军定购了91架P-82F（公司型号NA-149），安装由APS-4改进的AN/APG-28跟踪雷达，军械是安装在中央翼段内的6挺12.7毫米机枪，序列号从46-405~495。
第一架P-82F于1948年3月11日首飞，令人惊讶的是大型雷达吊舱增加的重量和阻力仅对性能造成轻微影响。P-82F的最高速度仅下降8公里/小时，在6，400米高度为740公里/小时。正常航程3，534公里，最大航程3，862公里。实用升限11，734米，初始爬升率1，125米/分。空重7，398千克，总重11，888千克。
另外陆军还定购了59架P-82G（公司型号NA-150，其中包括9架按P-82G标准制造的P-82F）。P-82G基本上与P-82F类似，仅雷达改为SCR-720C搜索雷达，SCR-720C雷达比APG-28轻，因此P-82G的性能也稍好些。P-82G的最高速度为6，400米高度的742公里/小时。正常航程3，604公里，最大航程4，014公里。实用升限11，857米，初始爬升率是1，149米/分。空重7，256千克，总重11，744千克。最后9架定购的F-82F（44-496~44-504）和最后5架F-82G（44-384~44-388）是准备在阿拉斯加服役的寒区型，型号改为F-82H。
服役与作战
首架双野马在1948年装备部队，当年6月，美国陆军航空军改组为美国空军。飞机命名规则里代表驱逐机的“P”也被代表战斗机的“F”取代，于是P-82成为了F-82，P-51成为F-51。F-82E在战略空军司令部第27战斗机大队（第522、第523和第524中队）担负远程轰炸机护航任务，他们伴随B-29一起渡过了在空军服役的短暂时光，1950年被喷气式战斗机取代。
同年，F-82F和F-82G双野马夜间战斗机开始取代诺斯罗普F-61黑寡妇在防空司令部中服役。这些飞机全部黑色涂装，并配备有消焰排气管。首个接收F-82F的防空司令部单位是第325战斗机大队（第317、第318和第319中队），基地位于加利福尼亚的汉密尔顿机场及华盛顿的麦科德空军基地；第51战斗机大队（第16、第25和第26中队），基地位于新泽西米切尔空军基地；第52战斗机大队（第2和第5中队），基地位于新泽西麦克盖阿空军基地。1949年第347战斗机大队（第4、第68和第339中队）在日本成立，装备F-82G。阿拉斯加州拉德空军基地第5001混成大队第449中队则在稍后装备了寒区型F-82H。
到1949年中期，双野马正在美国空军中广泛服役，总数约225架的F-82E、F和G型的数量仍在不断增加。但是双野马在空军中的服役生涯注定不会太长久，因为F-82仅被视为一种过渡机型，填补喷气式战斗机大量服役前的空缺。到1950年，美国国内一些双野马单位已经开始换装喷气式飞机。
1950年6月25日，朝鲜战争爆发，部署在日本的双野马立即投入战斗，为进出汉城金浦机场的C-54和C-47运输机提供护航。双野马是当时美军唯一一种以日本为基地，作战半径可以覆盖整个朝鲜半岛的战斗机。1950年6月27日，第347战斗机大队第68中队的一架F-82G（46-383）击落一架北朝鲜的Yak-7U，这是朝鲜战争的第一空战猎杀纪录，另外也是新成立的美国空军的首次空战得分。当天稍晚些时候，第339队的詹姆士.立特少校驾驶F-82G（46-392）又击落了一架Yak-9。
到1951年11月前，双野马广泛使用在朝鲜战场，执行护航和对地攻击任务。但是与前辈F-51相比，F-82仅扮演次要角色。随着越来越多得的喷气机服役，F-82撤出战斗并逐步退役。最后一架双野马于1953从空军退役，美国空军从此全面进入喷气式战斗机时代。
类型：双座战斗机
动力装置：两台1600马力（1193.1千瓦）AllisonV-1710-143/145液体冷却12缸V字型活塞引擎驱动四桨螺旋桨推进器
性能：在21000英尺（6401米）高时最大时速每小时461英里（741.9千米）；初始爬升率每分钟3770英尺（1149米）；实用绝对升限38900英尺（11857米）；航程2240英里（3605千米）
重量：空重15997磅（7256.2千克）；最大起飞重量25591磅（11608.1千克）
尺寸：翼展51英尺3英寸（15.62米）；长42英尺5英寸（12.93米）；高13英尺10英寸（4.22米）；机翼面积408平方英尺（37.9平方米）
武器装备：六挺0.5英寸（12.7毫米）固定前射机翼机枪，在翼下挂架上可携带四颗1000磅（454千克）炸弹或四个副油箱
