Le versioni D, K e L del North American F-86 Sabre furono quelle destinate al ruolo di "caccia ognitempo", caratterizzate cioè dalla presenza di apparecchiature radar di bordo capaci di garantire l'acquisizione di bersagli anche in condizioni di visibilità ridotta o nulla da parte del pilota.

In particolare la versione F-86D fu la prima realizzazione di un caccia intercettore ognitempo monoposto dotato di apparati radar e di puntamento del tiro altamente sofisticati per l'epoca, con armamento unicamente costituito da razzi.

La versione F-86K fu la versione destinata all'esportazione, dotata di un radar meno sofisticato e di un armamento costituito da cannoni e più tardi, missili a guida infrarossa. Costruito su licenza dalla Fiat fu fornito alle forze aeree di alcuni paesi aderenti alla NATO.

Infine, la versione F-86L fu un adeguamento tecnologico della versione "D", per renderla capace di integrarsi nel sistema difensivo statunitense SAGE, in attesa dell'entrata in servizio dei caccia intercettori supersonici.

Storia del Progetto F-86D Alla fine degli anni quaranta, la possibilità che l'Unione Sovietica fosse in grado di realizzare bombardieri strategici in grado di raggiungere le città degli Stati Uniti divenne sempre più concreta con l'entrata in servizio dei Tupolev Tu-4 (nome in codice NATO Bull) e successivamente dei Myasishchev M-4 (Bison). Ciò spinse il governo statunitense ad investire notevoli risorse economiche e tecnologiche per sviluppare un'efficace difesa dello spazio aereo americano.

Come intercettore, la scelta cadde sul Northrop F-89 Scorpion, che avrebbe dovuto assicurare la difesa aerea del Nord America fino a quando non si fosse reso disponibile il cosiddetto "1954 Interceptor", il Convair F-102 Delta Dagger/Convair F-106 Delta Dart.

L'insorgere di alcuni problemi tecnici con il prototipo dell'XF-89 spinsero l'USAF a prendere in considerazione possibili alternative nel caso il progetto dell'F-89 fallisse. Tra queste erano incluse una versione modificata del Lockheed TF-80C, che diede poi origine all'F-94 Starfire, ed una versione considerevolmente modificata dell'F-86 Sabre.

Il 28 marzo del 1949, la North American Aviation (NAA) iniziò lo studio per realizzare una versione ogni tempo dell'intercettore diurno F-86.; il progetto ricevette il codice NA-164. L'USAF mostrò subito un notevole interesse per il progetto ed il 7 aprile 1949 la NAA iniziò il lavoro su una versione di produzione identificata come NA-165.

Fino ad allora tutti i caccia intercettori ogni tempo in avviata fase di produzione o in progettazione erano biposto. L'idea della North American fu di proporre un progetto per quei tempi eccezionalmente avanzato: un intercettore monoposto dotato di radar con capacità ogni tempo e di un motore con postbruciatore che fornisse la spinta supplementare per le fasi di accelerazione e salita.

Tale scelta comportava l'adozione di un'avionica particolarmente sofisticata ., che rendesse superfluo l'uso di un secondo membro dell'equipaggio addetto al radar, e di un motore che non ne richiedesse il controllo costante da parte del pilota. La scelta dell'apparato propulsore cadde su un turboreattore General Electric J47-GE-17 con postbruciatore, dotato di controllo elettronico del sistema di alimentazione del carburante.

La North American Aviation e la General Electric collaborarono per più di due anni per sviluppare e perfezionare un sistema di controllo dell'alimentazione del carburante operante con singola manetta la quale, agendo elettronicamente, determinava la quantità di carburante necessaria al motore nelle varie fasi di volo e durante la postcombustione. Il vantaggio principale della gestione elettronica dell'alimentazione del carburante, consisteva principalmente in una rapida risposta del motore alle variazioni della manetta evitando fenomeni di stallo del compressore o di spegnimento dello stessoFenomeno noto anche con il termine inglese flame-out.

La differenza più vistosa rispetto all'F-86 fu la completa riprogettazione della presa d'aria che fu abbassata per poter alloggiare il radome dielettrico necessario a contenere l'antenna da del radar Westinghouse AN/APG-36. L'originale radar da 50 kilowatt fu ben presto sostituito sui tavoli di progetto da un radar da 250 kilowatt, in grado di localizzare obiettivi a 50 Km ..

La responsabilità di realizzare il sistema elettronico di controllo del tiro (Fire Control System) fu affidata alla Hughes Aircraf Company. Il 18 novembre 1949 la Hughes propose che il sistema di puntamento e sparo di razzi aria-aria non guidati fosse progettato per un profilo di attacco con rotta di collisione verso il bersaglio invece che con la tradizionale curva d'inseguimento. Denominato "E-4" il nuovo sistema di puntamento da 250 kW impiegava 495 valvole termoioniche e 6 400 tra bobine, condensatori e resistenze ..

Al sistema di puntamento era associato un computer "APA-84" in grado di stabilire la rotta di collisione con il bersaglio e quindi procedere al lancio dei razzi. In ogni caso i primi trentasette esemplari di produzione furono consegnati con il meno sofisticato sistema "E-3" da 50 kW. Il pilota era guidato in prossimità del bersaglio dall'operatore di terra "GCI" (Ground Control Interceptor), quindi completava l'intercettazione usufruendo dei segnali presentati sul display a tubi catodici posizionato nella parte bassa dell'abitacolo.

Per l'armamento si preferì adottare una soluzione per il lancio di 24 razzi da aria-aria FFAR (Folding Fin Aerial RocketLetteralmente: razzi aerei a deriva ripiegabile) "Mighty Mouse" installati in un contenitore estraibile in fusoliera. Il computer di bordo indicava al pilota se era necessaria una salva di 6, 12 o 24 razzi..

Fu inoltre prevista l'adozione di un pilota automatico e fu incrementata la capacità dei serbatoi interni per far fronte al maggiore consumo del postbruciatore. Il tettuccio scorrevole all'indietro dell'F-86A fu sostituito da un tettuccio ribaltabile all'indietro, ritenuto più sicuro nel caso di eiezione del pilota per emergenza. I piani di coda orizzontali, privi di diedro, erano completamente mobili e attuati idraulicamente, come tutte le superfici di controllo.

Il 19 luglio 1949 il Segretario di Stato per l'Aeronautica accettava formalmente il progetto della North American Aviation. La lettera di contratto per due esemplari di preserie YF-86D (NA-164) e centoventidue F-86D (NA-165) fu firmata il 7 ottobre 1949, poco dopo lo scoppio della prima bomba atomica sovietica. Il 2 giugno 1950 fu firmato un nuovo contratto per ulteriori trentuno esemplari, portando l'ordine totale a centocinquantatré.

Inizialmente designato F-95A, a rimarcare il fatto che si trattasse di una macchina completamente nuova (solo il 25% dei componenti era in comune con l'F-86), il 24 luglio 1950 l'aereo fu ufficialmente ridesignato F-86D..

Il primo volo dell'YF-F86D, numero di produzione 50-577, avvenne sulla base di Muroc, in California (oggi nota con il nome di Edwards Air Force Base) il 22 dicembre 1950 .. Da quella data alla fine del 1950, furono eseguiti settantaquattro voli per valutare il controllo elettronico del carburante ed il postbruciatore. Il secondo prototipo YF-86D (50-578) fu utilizzato per testare il sistema di controllo del tiro "E-3". Rimasto danneggiato durante un atterraggio, dopo la riparazione il secondo prototipo fu inviato alla Hughes per lo sviluppo del sistema di controllo del tiro "E-4".

La rastrelliera retrattile contenente ventiquattro razzi FFAR da 2,75 pollici fu installata sul primo prototipo che eseguì i test sulla base della US Navy di Inyoken in California. Nel febbraio del 1951 avvenne il primo lancio di razzi da bordo di un F-86D .

La pressione della guerra di Corea e la paura di un attacco sovietico al suolo americano, accelerò l'iter contrattuale e un ordine di centottantotto F-86D-20I diversi "blocchi produttivi" erano identificati mediante i numeri "1", "5", "10" (e progressivamente incrementati di 5 unità); i numeri intermedi erano utilizzati per identificare eventuali successive modifiche relative ai singoli blocchi, per cui gli esemplari indicati come "F-86D-1" appartenevano al primo blocco produttivo mentre un loro successivo aggiornamento sarebbe stato identificato con la denominazione "F-86D-2". fu approvato l'11 aprile 1951. Un altro contratto per seicentotrentotto F-86D-25 fu approvato nel luglio successivo.

La prima versione di produzione fu la F-86D-1-NAIl suffisso "NA" identificava i velivoli prodotti nello stabilimento North America di Inglewood (California), il suffisso "NH" quelli prodotti a Columbus (Ohio). e il primo velivolo della serie (50-455) fu consegnato all'USAF nel marzo del 1951. Questa versione presentava la configurazione di produzione, con il tettuccio "a conchiglia", superficie maggiorata del piano di coda verticale e piani orizzontali interamente mobili.

Il gruppo motopropulsore era costituito da un turbogetto J47-GE-17 con una spinta a secco di e con il post-bruciatore. La parte posteriore della fusoliera fu ridisegnata per ospitare un cono di scarico più piccolo rispetto ai prototipi; inoltre nella zona posteriore della fusoliera fu installato un generatore di vortice per aumentare l'efficienza aerodinamica in quelle aree. Tutti gli F-86D-1 avevano il sistema di controllo del tiro "E-3".

Con un peso a vuoto di e un peso in configurazione di combattimento di , l'F-86D aveva una velocità massima di a livello del mare, con un rateo di salita di .

La velocità massima era inferiore a quella prevista contrattualmente di , comunque l'F-86D era più veloce del contemporaneo F-89C Scorpion, la cui velocità massima era di , e del Lockheed F-94C Starfire che non superava le .

Le consegne dell'F-86D procedettero con lentezza a causa dei ritardi nella forniture del sistema di tiro "E-4" e per alcuni problemi legati al regolatore elettronico del carburante. L'ultimo F-86D-1 fu consegnato all'USAF nell'ottobre 1952, tre anni dopo la stipula del contratto iniziale.

La versione di produzione successiva fu la F-86D-5-NA, prima versione equipaggiata con il sistema di controllo "E-4". I primi sistemi "Hughes E-4" erano cinque volte più potenti degli "E-3", anche se i primi esemplari di "E-4" forniti presentavano numerosi difetti dovuti a scarsa qualità della costruzione e dei materiali..

I ventisei F-86D-5 furono seguiti da trentasei F-86D-10 che introducevano timone di direzione servo assistito senza aletta di compensazione. A questi succedettero cinquantaquattro F-86D-15 che introducevano un singolo ricettacolo per il rifornimento del carburante a terra. Altre migliorie includevano l'installazione di un apparato di comunicazione del tipo AN/ARC-27. Con questa fornitura fu completato il primo contratto (NA-165).

Il secondo contratto (NA-177) ebbe inizio con la produzione della versione F-86D-20-NA, dotata di un sistema antighiaccio del filtro carburante. La produzione fu di centottantotto velivoli tra maggio e dicembre 1953. Nei successivi ottantotto F-86D-25-NA fu previsto l'uso dei serbatoi sganciabili da sia durante le missioni di combattimento che per i voli di trasferimento. Furono poi costruiti duecento F-86D-30-NA cui seguirono trecentocinquanta F-86D-35 con migliorie all'elettronica e l'introduzione, negli ultimi novantasette, del rivestimento dell'ugello di scarico del turboreattore in materiale ceramico.

Durante i primi anni cinquanta la North American continuò a fornire all'USAF gli F-86D con una certa lentezza, dovuta a ricorrenti problemi con il sistema "E-4" e con il regolatore di combustibile elettronico.