Projekt samolotu pod oznaczeniem fabrycznym NA-97 i armijnym XA-36 został opracowany w połowie 1942 roku, zaś oblotu prototypu dokonano 21 września tegoż roku. Pilotem był Bob Chilton. Po pomyślnym zakończeniu prób w locie w październiku rozpoczęto produkcję zamówionych 500 egzemplarzy. Otrzymały one numery seryjne 42-83663 do 42-84162, zaś ostatni z nich opuścił fabrykę w marcu 1943 roku. Wobec samolotu używano nazw: Apache (przypisanej również do rozpoznawczego wariantu F-6A), rzadziej Invader (przypisanej przede wszystkim do bombowca A-26), a od 1944 roku po prostu Mustang, jak brytyjska nazwa wersji myśliwskiej P-51.
Służba Pierwszymi jednostkami wyposażonymi w A-36 były 27. Grupa Myśliwsko-Bombowa (27th Fighter Bomber Group) oraz 86. Grupa Myśliwsko-Bombowa, obie wchodzące w skład 12th Air Force w Afryce Północnej. Pierwszym zadaniem bojowym 27. Grupy na nowych maszynach było rozpoznanie włoskich pozycji nad wyspą Pantelleria 6 czerwca 1943 roku. Poniesiono wówczas również pierwszą stratę bojową. Z kolei pierwsze zwycięstwo powietrzne na A-36 odniósł 12 lipca 1943 roku por. Tom A. Thomas, którego samolot w tym samym locie również został zestrzelony a on sam dostał się do niewoli niemieckiej. Piloci amerykańscy brali udział w walkach nad Morzem Śródziemnym i Sycylią podczas operacji Husky, wspierając atak 7.