По результатам прежних договоренностей удалось получить от англичан согласие на поставку двух новых двигателей Rolls-Royce 14. Но англичане поставили условие оснастить один из прототипов пятилопастным деревянным винтом Rotol и отослать этот самолет для испытаний в Великобританию. Самолет развил скорость 801 км/ч (498 миль/ч), это была самая скоростная модификация Р-51. Прототип назвали ХР-51G. Однако это был не самый быстрый самолет с поршневым двигателем в тот период. Рекорд скорости побил истребитель XP-47J фирмы Republic. Оснащенный двигателем мощностью 2730 л.с. самолет достиг 5 августа 1944 года скорости 853 км/ч.
Первый XP-51G (43-43335) облетал Джо Бартон 9 августа 1944 года. Первоначально истребитель оснастили стандартным винтом Aeroproducts. Деревянный пятилопастный винт Rotol установили на машину лишь перед пятым полетом. Боб Чилтон, сравнивая два винта, заявил, что с новым винтом самолета самолет стал менее устойчив. После 37 пробных полетов с винтом Rotol, 26 августа истребитель XP-51G приняли на вооружение. По официальным данным XP-51G имел следующие характеристики: сухая масса 2610 кг, взлетная масса 3567 кг. Двигатель Merlin 145 развивал стартовую мощность 1675 л.с. и 2080 л.с. на высоте 6100 м. Максимальная скорость на высоте 6314 м — 792 км/ч. У самолета значительно увеличилась скороподъемность — высоту 6100 м истребитель набирал за 3,85 мин. Практический потолок 13633 м. Дальность полета с запасом топлива 398 л — 820 км при скорости 507 км/ч.
Второй экземпляр P-51G совершил первый полет 14 ноября 1944 года. Пилотировал самолет Джо Бартон. После 54 пробных полетов самолет отправили в Великобританию в феврале 1945 года. В Англии самолету присвоили бортовой номер FR 410.
Опыт, полученный при создании облегченных «Мустангов», особенно XP-51F, позволил начать серийный выпуск новой модификации самолета. Модификации присвоили обозначение Р-51Н (NA-126). Новый истребитель получил одобрение 20 апреля 1944 года. Ведущим конструктором проекта стал Артур Патч. 30 июня 1944 года заключили контракт на поставку 1000 истребителей Р-51Н. Выпуск самолетов развернули на заводе в Инглвуде. Новый «Мустанг» оснащался двигателем V-1650-9 со стартовой мощностью 1380 л.с., возможностью кратковременного форсирования до 2220 л.с. на высоте 3100 м с помощью впрыска смеси воды с метанолом. На высоте 7625 м мощность двигателя достигала 1800 л.с. Самолет оснащался четырехлопастным винтом Aeroproducts диаметром 3,38 м. Сухая масса Р-51Н составляла 2990 кг, взлетная — 4313 кг. В перегруз масса самолета достигала 5018 кг. На высоте 7625 м самолет развивал скорость 784 км/ч (т. е. был на 80 км/ч быстрее, чем P-51D). Немного улучшилась скороподъемность, высоту 9150 м самолет набирал за 12,5 мин., практический потолок 12688 м. У самолета увеличили емкость внутренних бензобаков. В крыльях находились баки емкостью 796 л, а за креслом пилота имелся еще один бак емкостью 186 л.