На пятом и шестом (по другим источникам — пятом и восьмом) экземплярах отрабатывали новое вооружение в крыле и усиленное шасси. Шасси досталось новому истребителю от меньшего по размерам и более лёгкого F3F и, действительно, обладало недостаточной прочностью.

Ещё один самолёт из первого десятка переделали в XF4F-6 с двигателем R-1830-90. Взлётная мощность у него была та же, 1200 л.с., но нагнетатель стоял более простой, одноступенчатый, и с высотой мощность падала быстрее. За счёт более лёгкого мотора взлётный вес получился немного меньше, чем у серийного F3F-3, но в целом лётные данные ухудшились. Скорость не превышала 513 км/ч. После испытаний в Анакостии в ноябре 1940 г. этот самолёт вернули фирме «Грумман», где его потом использовали для опробования различных новшеств.

Первые истребители, пригодные для эксплуатации в строевых частях, начали сдавать в начале декабря 1940 г. От самолётов первого десятка они отличались отсутствием коков на втулке винта. К новому году флот принял всего 22 машины.

Первый опыт эксплуатации в 1941 г. сразу же выявил очередные дефекты F4F-3. При пикировании с большой скоростью начинало лопаться остекление козырька кабины — напор выдавливал плексиглас внутрь. Пришлось увеличить толщину стёкол.

В плоскостях истребителя монтировались надувные баллоны. Они должны были надуваться после вынужденной посадки на воду, удерживая самолёт на плаву. Но на практике система срабатывала сама по себе в полёте. Заторможенная неожиданным увеличением аэродинамического сопротивления машина срывалась в штопор или пикирование. При первом таком случае лётчику повезло: высота, на которой надулись баллоны, была достаточно большой, около 6000 м. Истребитель ушёл в пикирование, но когда он разогнался, поплавки оторвало, и пилот смог восстановить управление. Во втором случае лётчик намеренно ввёл самолёт в пикирование, чтобы сорвать баллоны. Однако отвалился только один из них, машина вошла в штопор и пилот погиб. Командование флота приказало не только прекратить монтаж поплавков на заводе, но и снять их со всех уже принятых F3F-3.

Лётчики на все корки честили устаревший ручной привод уборки и выпуска шасси. И их можно понять: на взлёте надо следить за набором высоты, удерживать курс и работать триммерами, а одна рука у тебя занята ручкой лебёдки! На посадке ещё хуже: если колёса были выпущены на слишком большой скорости, механизм заедало и стойки заклинивались в промежуточном растопыренном положении. То же самое случалось, если рука лётчика соскальзывала с рукоятки. В результате — посадка на «брюхо» и выведенный из строя самолёт.

В 1940 г. командование американского флота выдало дополнительные заказы на производство F4F-3. Общая сумма их дошла сначала до 185, а затем до 200 самолётов. После выпуска первой сотни в машину внесли целый ряд изменений. Мотор R-1830-76 заменили на R-1830-86 с той же мощностью, но с большим ресурсом. На этих двигателях монтировали доработанные магнето. Внешне самолёты с новыми моторами отличались отсутствием воздухозаборника карбюратора в верхней «губе» капота — теперь воздух отбирался изнутри. Вместо одной большой створки на выходе тёплого воздуха ввели четыре маленькие, работавшие синхронно. В козырёк фонаря кабины вмонтировали бронестекло. Исчезла большая труба телескопического стрелкового прицела. Теперь на самолёте стоял современный коллиматорный прицел, располагавшийся за бронестеклом над приборной доской.

1 октября 1941 г. истребитель официально получил имя «Уайлдкэт» и тем самым стал первым в длинной череде «котов» и «кошек», поставлявшихся фирмой «Грумман» военно-морскому флоту США.

К началу войны с Японией американская морская авиация получила 187 истребителей F4F-3. Уже после начала боевых действий, 11 декабря 1941 г. поступило указание смонтировать на всех самолётах протектированные бензобаки увеличенного объёма и бронезащиту для пилота. Новые баки поставили как основные на все ещё не сданные заказчику машины. Завод также наладил выпуск комплектов для доработки самолётов, уже находящихся в строевых частях. То же самое делали и с бронёй. Бронеплиты были рассчитаны на защиту от пуль японских пулемётов калибра 7,69 мм и мелких осколков снарядов.

Протектор включал слой сырой резины, которая затягивала пулевые пробоины. Но этот слой постепенно разъедался некоторыми примесями в топливе. В баке бултыхались комки резины, со временем затягиваемые в магистрали. Комки закупоривали трубопроводы, приток бензина прекращался и мотор глох. Это привело к ряду аварий и катастроф. Позже применили новый, химически более устойчивый протектор.

Еще на испытаниях истребителя до войны столкнулись с заклиниванием пулемётов при маневрировании с большими перегрузками. Сначала решили, что это связано с избыточным трением при полностью заполненных патронных коробках. Их запретили наполнять доверху. Но это не избавило от отказов. На самом деле патронная лента болталась и перекашивалась в рукавах подачи. Оружейники с авианосца «Энтерпрайз» нашли очень простой способ бороться с этим. Они поставили в рукава пластинки-ограничители. Лента перестала трястись, заклинивания патронов прекратились. После проведения испытаний Бюро аэронавтики флота 11 марта разослало инструкцию по доработке всех «уайлдкэтов».

В конце 1940 г. столкнулись с нехваткой двигателей R-1830-86. Командование флота согласилось получить 95 машин с мотоустановкой по типу XF4F-6. Эти истребители с двигателями R-1830-90 получили обозначение F4F-3A. Они собирались на заводе в Бетпейдже в марте — мае 1941 г. параллельно с F4F-3 и внешних отличий от «троек» первоначально не имели. Но последние экземпляры получили бронестекло и новые прицелы при сохранении воздухозаборника карбюратора в переднем кольце капота.

Реально американский флот получил 65 F4F-3A. Тридцать самолётов должны были быть собраны в упрощённой комплектации. Их намеревались в рамках ленд-лиза передать Греции, которая в это время отражала итальянскую агрессию. Но в апреле 1941 г. в боевые действия вмешались немцы, быстро разгромившие греческую армию. Когда самолёты были готовы, страна уже была оккупирована.

Под обозначением F4F-3P фигурировали фоторазведчики, переделывавшиеся из серийных истребителей F4F-3 различными мастерскими. Всего изготовили 10–15 таких машин. Перспективная фотокамера с фокусным расстоянием 760 мм устанавливалась внизу в задней части фюзеляжа. Её объектив смотрел вправо, прикрытый крышкой люка. Во время съёмки крышка откидывалась вниз несложным механизмом с приводом от тросика. Никакого определённого стандарта переделки не существовало, поэтому имелись различия и по типу фотоаппарата, и по способу его крепления.

Полевые мастерские на Новых Гебридах и в Северной Африке доработали подобным образом также несколько F4F-3A, переименованных в F4F-3AP.

В начальной стадии войны на Тихом океане японцы довольно эффективно использовали истребители, установленные на поплавки. Они могли базироваться на побережье, где отсутствовали аэродромы. Американцы решили позаимствовать подобную тактику, установив на поплавки собственные истребители. Командование флота в октябре 1942 г. заключило договор с фирмой «Эдо корпорейшн», специализировавшейся на изготовлении поплавковых шасси. Предусматривалась установка на два поплавка серийного F4F-3, который после переделки обозначался как F4F-3S «Уайлдкэтфиш». «Фиш» — по-английски «рыба», так что понимайте перевод всего сочетания как хотите. По-моему, по-русски это и выговорить толком нельзя.