USAAF byla schopná vést operační činnost v podstatě kdekoliv na světě a proto nepřekvapí fakt, že se snažila i o schopnost vést bojové operace na dalekém zasněženém severu, zvláště po začátku války s Japonskem. Panovali určité obavy o možné invazi Japonských vojsk na Aljašce. Z toho důvodu byly nejvýznamnější stíhací letouny testovány s sněžnými lyžemi místo klasického kolového podvozku. Po takové úpravě mohly letouny operovat ze zasněžených letišť na severu. Těmto pokusům samozřejmě neunikl ani Mustang a dva P-51A 43-6003 a 43-6005 byly vybaveny zatažitelnými lyžemi. Testy probíhaly mezi červencem 1943 a únorem 1944 na základnách Grenier Field ve státě New Hapshire a Ladd Field na Aljašce. Během testů se ukázaly mírné vibrace při rychlostech do 200 m.p.h. (322 km/h) se zasunutými lyžemi. Testy byly prováděny do rychlostí 400 m.p.h. (644 km/h) a vliv lyží na řiditelnost a chování letounu byl shledán nevýrazným. Ale řízení letounu na zemi bylo obtížné z důvodu velkého kroutícího momentu vrtule ve spojení s ne úplně účinnou směrovkou a neexistencí brzd na lyžích. Celkově testy dopadly vcelku úspěšně, ale o použití lyží bylo uvažováno jen v případě nouzových situací.
Příchod Německých proudových letounů na frontu, které byly o více než 100 m.p.h. (160 km/h) rychlejší než Mustangy poháněné Merliny a vědomí, že nasazení vlastních letounů nové generace je hudbou vzdálené budoucnosti, donutilo konstruktéry k hledání modifikace, která by zabezpečila nárůst rychlosti Mustangů aby byly schopné alespoň nějak čelit této Německé výhodě.
NAA ve spolupráci s USAAF hledali nějaké řešení. Bylo uskutečněno vícero testů a měření a jejich výsledkem byl upravený P-51D-25-NA 44-73099. Tento letoun byl vybaven raketovým motorem Aerojet, který byl umístěn ve spodní části trupu za chladičem kapaliny. Dvousložkové palivo pro něj bylo neseno ve dvou přídavných nádržích o obsahu 75 US gal. nesených na křídelních podvěsech. V každé nádrži byla nesena jedna složka a obě byly extrémě hořlavé a korozivní. Nádrže měly daleko aerodynamičtější tvar než běžné přídavné nádrže. 23. dubna 1945 provedl Bob Chilton první letový test této modifikace. Ve výšce 21000 ft (6400 m) při rychlosti 429 m.p.h. (690 km/h) došlo k zážehu motoru a letoun prudce zrychlil až na 515 m.p.h. (835 km/h). Bylo provedeno ještě několik testovacích letů. Určitým problémem se ukázaly palivové nádrže na raketové pohonné hmoty, respektive jejich aerodynamický odpor. Válka nakonec skončila dříve než mohlo dojít k případnému nasazení takto upravených letounů.
Několik Mustangů různých modelů skončilo také v rukách námořníků z US NAVY. Prvním zdá se být P-51 (NA-91, Mustang IA – 41-37426/FD524?), který byl testován někdy od května 1943 a od NAVY obdržel číslo BuNo 57987. Rozsah a výsledky testů jsou pravděpodobně ještě uloženy někde v archívech. Počátkem roku 1944 provedlo námořnictvo porovnávací testy mezi P-51B a F4U-1 a F4U-1A. Mustang ukázal svou mírnou převahu v rychlosti a stoupavosti ve vyšších výškách, ale v nižších měly navrch ve většině parametrů Corsairy a ty byly také lépe ovladatelné při nízkých rychlostech během přistání.
Mustang se nakonec také podíval na palubu letadlové lodi. V průběhu listopadu 1944 byly provedeny palubní testy P-51D-5-NA, 44-14017, který byl předtím vybaven přistávacím hákem umístěným za šachtou ocasního podvozku. Tuto úpravu provedli přímo u NAA. Pilot US NAVY Robert M. Elder provedl s takto upraveným Mustangem sérii vzletů a přistání na letadlové lodi USS Shangri-La, která plula u Atlantického pobřeží USA. Testy proběhly úspěšně a Mustang byl schopen vzlétnout při dobrém protivětru na dráze dlouhé přibližně 600 ft (183 m) bez pomoci katapultu. Ale účinnost směrového kormidla byla vyhodnocena jako velmi nízká, zvláště při nízkých rychlostech s vyšším úhlem náběhu při přistání.
V srpnu 1945, přesněji 31. provedl stejný pilot dva testovací lety s P-51H-5-NA, 44-64420 na základně USN Mustin Field a bylo shledáno, že zvýšená kýlovka u modelů H-5 a výše, zabezpečuje daleko lepší ovladatelnost a stabilitu. Letoun byl pro tyto testy pravděpodobně pouze zapůjčen a zcela jistě neprodělal žádné úpravy.
Další P-51H-5-NA, 44-46192, který obdržel seriál BuNo 09064 získalo NAVY v roce 1948 a letoun putoval na testy k výrobci Grumman. Letoun byl testován v aerodynamickém tunelu při vysokých rychlostech (kolem křídla byly zkoušeny rychlosti 0.6 až 1.4 M). Britové také provedly různé experimentální úpravy a podrobili Mustangy řadou testů. Například Mustang I z druhé série (NA-83) AM106/G byl zkoušen s kanony Vickers 'S' ráže 40 mm, které byly nesené v pouzdrech pod křídly, pod každým jeden. Tyto zkoušky sice dopadly úspěšně, ale nakonec nevedly k použití této výzbroje u jednotek. Dále Mustang II (NA-99) FR901 testoval Britské přídavné nádrže, ale protože tato verze již měla podvěsy, které umožňovaly nést přídavné nádrže, nedošlo k zavedení těchto experimentálních. Byly též testované Britské neřízené rakety s jejich neforemnými odpalovacími lyžinami, k jejich nasazení nakonec pravdě podobně došlo v omezené míře v Itálii a jako jejich nosiči byly použity zde nasazené Mustangy III. Celkem bylo ve Velké Británii použito k různým testům a experimentům až 25 letounů Mustang.
Kromě Velké Británie a už zmíněné Austrálie našly Mustangy cestu k dalším uživatelům. Někteří z nich získali první kusy již za 2. světové války, ale většina zahraničních uživatelů získala Mustangy po válce v rámci výprodeje přebytečných zásob.
Kanada
Příslušníci Královského letectva (RCAF Royal Canadian Air Force) měli možnost sedlat Mustangy již během 2. sv. války a to v 5-ti squadronách. Létali na modelech Mustang I, III a IVA. Po válce nakoupila Kanada 130 P-51D. V roce 1956 byly hodnoceny jako zastaralé a byly vyřazeny, i když několik kusů sloužilo ještě několik let k různým účelům.
Francie
Francie byla jedna z mála zemí používající P-51B/C/D už během 2. sv. války a to od počátku roku 1945 (12 kusů). Letouny zůstaly ve službě do padesátých let (kolem 15-ti kusů P-51B/C/D a jeden K-6).
Jižní Afrika
V říjnu 1944 byla 5th SQ SAAF (South African Air Force) operující ve Středomoří přezbrojena z Kittyhawků na P-51 a používala je do října 1945. Další dvě Squadrony, 1st a 2nd již konflikt nestihly. Po vypuknutí Korejského konfliktu, 2nd 'Cheetah' SQ byla nasazena v rámci sil OSN a obdržela F-51D od USAF se kterými bojovala do konce roku 1952, kdy byla přezbrojena na proudové letouny.
Čína
První Čínští piloti bojovali s Mustangy proti Japonsku v rámci Chinese-American Composite Wings (3rd a 5th FG(P) ) a dalších jednotek. V té době obdrželi Číňané přibližně 50 Mustangů ale používali také „vypůjčené“ od USAAF. Po skončení 2. sv. války během občanské války v Číně používaly P-51 obě strany, jak Nacionalisté tak Komunisté. Šlo o letouny které tam zanechali Američané. Po útěku Nacionalistů na Taiwan v roce 1949 získali Nacionalisté další Mustangy přímo od Američanů, ale také z jiných zdrojů a sloužily do poloviny 60-tých let.
Německo a Japonsko
Nejvýznamnější soupeři USA ve světovém konfliktu získaly několik exemplářů Mustangů s různým stupněm poškození po nouzových přistáních. V Německu se podařilo uschopnit několik letounů P-51B/C a také asi tři P-51D (některé přidělené kódy : T9+CK, T9+FK, T9+HK a T9+PK).
Na druhé straně světa, v Číně padl jeden téměř nepoškozený P-51C (44-10816) do rukou Japonským vojákům a byl následně uschopněn a přelétnut do Japonska, kde byl intenzivně testován. Jeden z nejlepších Japonských pilotů mjr. Jasuhiko Kuroe tvrdil, že mít P-51 neobával by se žádného Japonského letounu...
Švédsko a Švýcarsko
Obě tyto země přišli běhen války k několika exemplářům podobnou cestou jako předchozí. Několik pilotů se rozhodlo nouzově přistát na území neutrálních států z různých důvodů (závady a bojová poškození neumožňující návrat domů).
Švédsko po skončení války zakoupilo 157 Mustangů z přebytků USAF v Evropě (původní smlouva zněla na 170 kusů). 24. listopadu 1954 provedl Švédský Mustang poslední let.
Švýcaři po válce nakoupili 130 Mustangů a sloužily do roku 1958.
Protože Švýcaři, Švédi a Italové vybírali Mustangy ve stejné době a na stejném místě, sklad v Oberpfaffenhofenu, docházelo údajně k vykrádání letounů jednotlivými týmy mezi sebou. Šlo o odstavené letouny a každý chtěl získat ty nejlepší kusy...
V průběhu 2. světové války létali s Mustangy také příslušníci dalších národů, vzpomenu jen Polský Wing v řadách RAF. Sověti kteří obdrželi minimálně čtyři kusy Mustangů I od Britů a tyto pravděpodobně vyzkoušeli na Severní frontě. Ale výsledek nebyl pro Mustang příliš povzbudivý a zněl : těžký, podmotorovaný a neobratný tudíž nevhodný... Rusové měli naprosto jiné představy o stíhacím letadle. Dále pravděpodobně získali několik exemplářů poháněných Merliny zanechaných na Ukrajinských letištích z důvodu závad při takzvaných Kyvadlových náletech, ale bližší údaje chybí.
Po ukončení války zakoupili a užívali Mustangy také tyto státy : Indonézie, Izrael, Itálie, Holandská Východní Indie, Nový Zéland, Jižní Korea a několik států Střední a Jižní Ameriky.