Samoloty otrzymały oznaczenie NA-120 XP-82. Dwa wydłużone o ponad 145 cm kadłuby połączono poziomym płatem, w którym zamontowano 6 karabinów Browning MG-53-2 i szczelinową klapą na całej długości. Stateczniki pionowe, które były identyczne jak w P-51D, połączono prostokątnym sterem wysokości z klapką wyważającą. Zmieniono również podwozie. Skrócone golenie chowały się w kadłubach, chowane były również tylne, samonastawne koła. Skrzydła zewnętrzne zostały gruntownie przeprojektowane, jednak powierzchnia nośna zwiększyła się jedynie o 78%. Zwiększono również ilość zabieranego paliwa w 4 samouszczelniających się zbiornikach (2x 2180 l i 2x 344,5 l). Maszyny wyposażono w cztery zamki do przenoszenia uzbrojenia. Nową konstrukcję miały napędzać dwa silniki Packard V-1650-23/25 (licencyjny Rolls-Royce Merlin) o mocy 1376 kW (1860 KM) i przeciwbieżnych śmigłach, stąd jeden z silników nosił oznaczenie dash 23, a drugi dash 25. W lewym kadłubie kabina posiadała kompletne oprzyrządowanie oraz system prostego, automatycznego pilota. W prawej kabinie zasiadał nawigator/drugi pilot. Mógł on w sytuacji awaryjnej wyłączyć autopilota i korzystając z najprostszych instrumentów awaryjnie wylądować. Jego rolą było także odciążenie pierwszego pilota w czasie wielogodzinnych przelotów.