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El avión fue creado como un desarrollo del exitoso diseño F4F. Su diseño se basó en 18 meses de experiencia F4F en el Pacífico. Estructuralmente, el avión se parecía a su predecesor con un cambio importante. Se utilizó un diseño de ala baja, lo que permitió ocultar el tren de aterrizaje en la parte inferior del ala central en lugar de en el fuselaje. Esto aumentó la distancia entre ejes y la estabilidad en movimiento en el suelo. Además, se blindó la cabina y se incrementó el suministro de municiones. La evaluación de la propuesta de Grumman por parte de la Marina de los EE. UU. resultó en un pedido en junio de 1941 de cuatro prototipos, del XF6F-1 al XF6F-4, cada uno con un motor diferente. El vuelo de prueba del XF6F-1 tuvo lugar un año después de la firma del contrato