12 czerwca 1940 projekt przedstawiono lotnictwu, które 6 września zamówiło prototyp pod oznaczeniem XP-47B. Prototyp płatowca był gotowy już 4 maja 1941. Maszynie nie nadano nowego oznaczenia, choć zaprzestano prac nad XP-47 i XP-47A. Zaledwie tydzień później, 13 września lotnictwo złożyło zamówienie na 773 maszyn, 171 jako P-47B i 602 jako P-47C. Nazwę Thunderbolt, czyli Piorun, zaakceptowaną przez USAAF, wymyślił jeden z dyrektorów firmy Republic, C. Hart Miller.
Prototyp oblatano 6 maja 1941. Osiągnął on, w trakcie późniejszych lotów, prędkość 663 km/h na 7800 m, a więc większą niż planowano, a na wysokość 4572 m wznosił się w 5 minut. W trakcie prób wystąpiły problemy polegające na drganiach ogona i niewydolności instalacji olejowej i turbosprężarki na dużych wysokościach. Prototyp uległ zniszczeniu w wypadku 8 sierpnia 1942.
Wersje samolotu P-47B thumb|P-47D pilotowany przez kapitana Johna D. Duncana Pierwszy seryjny egzemplarz P-47B, nr 41-5895, w rzeczywistości drugi prototyp, uzbrojony i kompletnie wyposażony, dostarczono armii 21 grudnia 1941. Kolejne 4 maszyny, podobnie jak pierwsza przeznaczone do badań, dostarczono w marcu 1942. Podczas prób jeden samolot uległ katastrofie z powodu odłamania się ogona.