格鲁曼地狱猫原型机XF6F-1(02981)于1942年6月26日首飞。
首飞前未上漆的 XF6F-1（1942 年）
F6F系列旨在承受损坏并让飞行员安全返回基地。使用了防弹挡风玻璃，总共安装了212磅（96公斤）的驾驶舱装甲，以及油箱和油冷却器周围的装甲。机身中安装了一个250美制加仑（950升）的自密封油箱。F6F-3上的标准武器包括6挺0.50英寸（12.7毫米）M2/AN勃朗宁风冷机枪，每枪400发。机身下方的中央部分挂点可携带一个150美制加仑（570升）一次性副油箱，而后来的飞机在起落架舱内侧的每个机翼下方安装了单个炸弹架；有了这些和中心部分的硬点，最新型号的F6F-3可以携带超过2,000磅（910公斤）的总炸弹载荷。
早期的 F6F-3 蓝灰色和浅海鸥灰色（1943年）
可以携带六枚5英寸（127毫米）高速飞机火箭（HVAR）——在“零长度”发射器的每个机翼下方三个。开发了F6F-3的两个夜间战斗机子变体；18架F6F-3E由标准3型飞机改装而成，并在安装在右翼下方机架上的吊舱中配备了AN/APS-410GHz频率雷达，在主仪表板中间安装了一个小型雷达镜，雷达操作控制装置安装在驾驶舱的左舷。
后来的F6F-3N于1943年7月首飞，在机身中安装了AN/APS-6雷达，天线盘安装在右外翼前缘的球状整流罩中，作为改进AN/APS-4；建造了大约200架F6F-3N。地狱猫夜间战士在1943年11月取得了他们的第一次胜利。到1944年4月，总共制造了4,402架F6F-3，当时生产改为F6F-5。
F6F-5进行了多项改进，包括更强大的R-2800-10W发动机，采用了喷水系统，并安装在稍微流线型的发动机罩中，副翼上的弹簧加载控制片，以及改进的清晰视野挡风玻璃，平面装甲玻璃前面板取代了F6F-3的弯曲有机玻璃面板和内部装甲玻璃屏幕。
此外，后机身和尾部单元得到了加强，除了一些早期生产的飞机外，大多数F6F-5都涂上了整体光泽的海蓝色饰面。在最初的几架F6F-5建成后，主机盖后面的小窗户被删除了。F6F-5N夜间战斗机变型在右舷外侧机翼的整流罩中安装了AN/APS-6雷达。一些标准的F6F-5还配备了像F6F-5P一样用于侦察任务的摄像设备。虽然所有F6F-5都能够在每个内侧机炮舱内携带一门20毫米（0.79英寸）M2加农炮（每门火炮220发），以及两对0.50-（12.7毫米）机枪（每门枪有400发子弹）中，这种配置仅用于后来的F6F-5N夜间战斗机。
F6F-5是最常见的F6F变体，共生产了7,870架。F6F系列的其他原型机包括XF6F-4（02981，由R-2800-27提供动力并配备四门20毫米M2加农炮的XF6F-1的改装），于1942年10月3日作为原型机首飞对于预计的F6F-4'。该版本从未投入生产，02981被改装为F6F-3生产型飞机。
另一个实验原型是XF6F-2'(66244)，一架F6F-3改装为使用WrightR-2600-15，配备了Birman制造的混流涡轮增压器，后来被Pratt&WhitneyR-2800-21，也配备了Birman涡轮增压器。涡轮增压器在两台发动机上都被证明是不可靠的，而性能改进是微不足道的。与XF6F-4一样，66244很快被转换回标准F6F-3。
两架XF6F-6（70188和70913）由F6F-5改装而成，使用18缸2,100马力（1,566千瓦）PrattandWhitneyR-2800-18W两级增压星形发动机，带注水和驱动汉密尔顿标准四叶螺旋桨。XF6F-6是地狱猫系列中最快的版本，最高时速为417英里/小时（671公里/小时），但战争在这种变体可以大规模生产之前就结束了。最后一辆地狱猫于1945年11月推出，总产量为12,275辆，其中11,000辆在短短两年内建成。如此高的生产速度归功于良好的原始设计，一旦生产开始，几乎不需要修改。
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