XF4F-2雖然落選，不過美國海軍仍然對這種堅固耐用飛機留下了很不錯的印象，隨後。美國海軍要求格魯曼公司繼續發展F4F係列戰鬥機。以XF4F-2為基礎，格魯曼公司將飛機修改為中單翼布局，丙炔換上了一台1200馬力的普惠R-1830-76發動機和新型的三葉螺旋槳，性能有了明顯提高。第一架全麵改進後的XF4F-3戰鬥機於1939年2月12日首飛成功，比12試艦戰1號機首飛略早。1939年8月，美國海軍宣布首批采購54架量產型F4F-3戰鬥機。格魯曼公司為這種飛機起了野貓（wild cat）的綽號，這也是未來格魯曼公司龐大的貓飛機家族的最開端。
1940年12月5日，首批F4F-3戰鬥機交付美國海軍服役，配備在航空母艦黃蜂（USS Wasp CV-7）和突擊者（USS Ranger CV-4）號上。這個時間又比零戰晚了幾個月。1941年11月，換裝增加了機械增壓裝置的R-1830-90發動機的F4F-3A戰鬥機交付美軍服役。太平洋戰爭爆發時，已經有192架F4F-3和F4F-3A戰鬥機交付到美國海軍和美國海軍陸戰隊手中。這也是當時美國海軍所擁有的最好的戰鬥機，也是當時整個美國武裝力量所擁有的最好的戰鬥機之一。在戰爭初期的1941年12月8日到23日的威克島爭奪戰中，美國海軍陸戰隊第211戰鬥機中隊（VMF211）所裝備的F4F戰鬥機有極為精彩的表現，一舉擊退了日本海軍的第一輪攻勢，為一潰千裏的盟軍挽回來不少麵子。
根據戰爭的教訓，美國海軍認為必須大大增加航母所搭載的戰鬥機的數量。野貓的兩種早期型號都是完全固定的機翼，占用空間比較大，所以從1942年6月開始，采用可以將機翼向機身後方折疊並將機翼機槍增加到6挺的改進型F4F-4艦載戰鬥機投入現役。這也是戰爭中期美國海軍的主力艦載戰鬥機，經曆了中途島、瓜達爾卡納爾、所羅門群島等激烈的空中交戰。不過由於6挺機槍的振動劇烈射擊精度降低再加上每挺機槍機槍的備彈減少到240發，“隻”夠發射20秒左右，飛行員們其實對這項改進並不是太喜歡。
除了這三種主要型號以外，F4F戰鬥機還有些很有趣的改型。加裝了浮筒類似於A6M2-N的水上戰鬥型F4F-3S野貓魚——這個型號被美軍認為沒多大價值而中止發展，隻造了一架樣機；徹底輕量化增加機內油箱容量的遠程偵察型F4F-7，這個是擁有2650升超大油箱容量和令人驚歎的3700英裏超大航程、可以持續飛行25小時的怪物。美國海軍總計采購了21架。
1942年春，美國海軍下令格魯曼公司迅速轉產新型的F6F戰鬥機，F4F的繼續生產交給了通用汽車公司。F4F-4的型號名稱也相應的改為FM-1。
為了適應在小型的護航航空母艦上起降的需要，格魯曼公司又進一步發展出了F4F-8戰鬥機。通用汽車按照格魯曼公司的授權所生產的型號稱為FM-2戰鬥機。FM-2戰鬥機采用R-1820-56發動機，功率加大到1350馬力，同時將機翼機槍減少為4挺，主要用於支持美軍地麵部隊的進攻作戰。在萊特灣、衝繩等戰役中FM-2憑借良好的中低空性能而頗受好評。飛行員們認為在中低空作戰中，FM-2不見得比更先進的F6F、P-47、P-51戰鬥機差多少。在整個野貓全係列7722架的總產量中，FM-2就占到了4127架。
如果把一架零戰和一架野貓放在一起，就算是機械製造和空氣動力學方麵的完全的外行（比方說筆者）也能一眼就看出這兩者在設計風格上的巨大不同。零戰完全由光滑的曲線所構成，優美纖細，完全是一副藝術品的氣質。而F4F就是呆頭呆腦、短粗肥胖的機身插上兩片方方的翅膀，見棱見角粗苯厚重，根本就是工程師的製品，不折不扣的飛行機器。就算在二次世界大戰期間，要找到如此針鋒相對的兩件武器恐怕也不是一件容易的事。