Первый прототип облетали 8 ноября 1942 года. Затем машину передали в Анакостию для квалификационных испытаний. Первой дала о себе знать недостаточная продольная устойчивость, вызванная большим крутящим моментом двигателя. Это заставило увеличить высоту киля на втором прототипе на 9 9/16 дюйма (243 мм). Затем выяснилось, что щелевые закрылки менее эффективны, чем применявшиеся прежде закрылки крокодилового типа. Поэтому самолету вернули прежние закрылки. На втором прототипе, который оставался на заводе и использовался для различных экспериментов, маслорадиатор перенесли из-под крыльев под капот двигателя, где стало просторней, благодаря применению одноступенчатого наддува.

Испытания в Анакостии показали, что самолет стал немного быстрее, чем серийный F4F-4, скороподъемность возросла до 950 м/мин, дальность полета увеличилась на 160 км, улучшилась и маневренность самолета. Несмотря на одноступенчатый наддув, вырос и практический потолок самолета с 33700 фт/10272 м до 35600 фт/10850 м. Однако с высотой двигатель стремительно терял мощность. Так, на высоте 18500 фт/5639 м он развивал всего 673 кВт/912 л.с.

Палубная команда и летчики застыли в ожидании команды на взлет. Осталось лишь выбить колодки из-под колес шасси. На снимке хорошо виден съемный бомбодержатель, рассчитанный на подвеску бомбы массой до 100 фунтов.

В августе 1942 г. патрулирование воздушного пространства авианосца «Рэйнджер» несли два звена «Уайлдкэтов» из эскадрильи VF-9.

Погрузка истребителя F4F-4 из эскадрильи VF-41 корабельным краном на авианосец «Рэйнджер», Норфолк, август 1942 г. В кабине сидит человек, который будет управлять тормозами самолета при закатывании его на место на ангарной палубе.

Испытания прототипов XF4F-8 завершили в начале 1943 года с положительной оценкой. В начале 1943 года ВМФ США заказал партию из 1265 таких самолетов. Поскольку выпуск истребителей в это время уже передали корпорации «General Motors», в серию самолет пошел под обозначением FM-2. Образцом для серии стал второй прототип XF4F-8 (№ 12229). Фирма «Grumman» передала корпорации «General Motors» всю необходимую документацию. Выпуск новой модификации организовали в Линдене. К осени 1943 года первые FM-2 поступили в части осенью 1943 года. До конца 1943 года удалось выпустить 310 FM-2. В 1944 году ежемесячно выпускалось более 200 самолетов. До конца года число выпущенных истребителей составило 2890 штук. В мае 1945 года собрали последние 60 экземпляров FM-2, после чего выпуск истребителей свернули. Всего было выпущено 7251 истребитель «Wildcat» всех модификаций, в том числе 4777 на предприятиях «Eastern Aircraft Division». Серийные FM-2 немного отличались от прототипа XF4F-8. Вместо винта «Hamilton Standard» использовался винт «Curtiss Electric» без накладок на лопастях. На некоторых машинах стоял двигатель R-1820-56W или -56WA, оснащенный системой впрыска в цилиндры смеси воды с метанолом. Соответственно, на самолетах имелся бак для смеси объемом 117 галлонов США (443 л). Этого количества смеси было достаточно для десятиминутной работы двигателя. Резервный бак на самолетах отсутствовал. Начиная с 2401-го экземпляра (№ 570044) объем бака для смеси увеличили до 126 галлонов (477 л). Кроме того, все FM-2 могли нести под крыльями подвесные 220-литровые баки. Начиная с 3301-го экземпляра (№ 74359) под крыльями устанавливали точечные крепления Mk 5 для подвески шести 127-мм ракет HVAR.

В январе 1944 года в Англии истребителям «Martlet» сменили название на '< Wildcat», дополнив его цифрой, указывающей на номер серии.

В начале 1944 года англичане по ленд-лизу получили 370 FM-2, которым присвоили обозначение «Wildcat VI». Доставленные англичанам самолеты ничем не отличались от серийных FM-2.

Конструкторы «Eastern Aircraft Division» пытались продолжить работы по совершенствованию истребителя. На самолет пытались поставить двигатель Wright R-1820-66 с турбонаддувом. Было получено разрешение на постройку трех прототипов, которым присвоили обозначение XF2M-1 и серийные номера S2855…82857. Но в виду очевидного конца войны от дальнейшего совершенствования самолета отказались. Один из незавершенных прототипов позднее передали в NAF в Филадельфии.

И другие экземпляры истребителя использовались для различных экспериментов. Например, несколько самолетов оснащались вспомогательными стартовыми ракетными двигателями (Jet-Assisted Take-Off- JATO). Испытывались различные виды подвесного вооружения. Несколько машин передали фирмам Pratt & Whitney и Curtiss-Wright для испытания на них различных двигателей.

Проект XF4F-1

XF4F-2 — первый вариант, 1937 г.

XF4F-2 — вид сверху

XF4F-2 — поздний вариант лобового стекла

XF4F-2 — самолет в конфигурации 1938 г.

XF4F-2 — вид спереди

XF4F-3 — вид на начало 1939 г.

XF4F-3 вид самолета на конец 1939 г.

XF4F-3-1940 г.

F4F-3 — вид двух первых серийных экземпляров

F4F-3 — экземпляр с крыльевыми пулеметами, выступающими за кромку крыла