首批用于试飞的F9F-2预生产型安装J42-P-4发动机，初始生产型换装J42-P-6，但大多数F9F-2安装的是改进了点火系统的J42-P-8。上述发动机的最大起飞湿推力2608千克（喷水加力），最大起飞干推力2268千克。
普惠按许可证生产的J42项目如期进行，只遇到很少的问题。实际上J42在服役中的表现很出色，以至于安装备用J33发动机的F9F-3看起来已经完全没有必要重复生产，结果少数生产出的F9F-3也换装了J42，变得与F9F-2难于区分。共有564架“黑豹”被作为F9F-2交付。
早期生产的很多F9F-2被改装成F9F-2B战斗轰炸机，在每侧机翼下方增加了4个炸弹挂架。最内侧挂架既可以挂载一个568升的可抛副油箱，也可以挂载一枚454千克炸弹；外侧三个挂架可挂载一枚113千克炸弹，也可挂载一枚127毫米HAVR火箭，最大外挂重量907千克。从第365架F9F-2（BuNo125083）开始，飞机在出厂时就安装了挂架。在大多数F9F-2升级成F9F-2B后，取消了“B”后缀。
朝鲜战争中对地进行火箭攻击的F9F-2
F9F-2机翼下方的4个武器挂架
127毫米HAVR火箭
1950年6月朝鲜战争爆发后，美国海军缺少喷气式侦察机，此时麦克唐纳F2H-2P“女妖”才刚刚首飞。为了填补缺口，小批F9F-2被改装成F9F-2P无武装照相侦察机，拆除了4门20毫米机炮后安装了倾斜和垂直相机。
F9F-2P的照相机鼻 F9F-2退役后，少数被改装成F9F-2D无线电遥控无人机和F9F-2KD无人机控制机。F9F-2 BuNo123050现保存在美国海军彭萨科拉航空博物馆。
F9F-3是与F9F-3平行发展的型号，换装推力较小的艾利森J33涡喷发动机。1948年8月16日XF9F-3（BuNo122476）首飞，安装一台2087千克推力的J33-A-8发动机。
1948年8月~1949年11月间格鲁曼向海军交付了53架F9F-3。F9F-3是与F9F-2并行生产的，由于J42发动机初始交付速率缓慢，所以安装J33发动机的F9F-3成为第一种进入海军服役的“黑豹”，1949年5月VF-51从FJ-1“暴怒”换装F9F-3。
翼尖放油的F9F-3
但是J33在服役中的表现差于J42，1949年10月几乎所有F9F-3都换装了2608千克推力的J42，F9F-3的剩余订单也改为F9F-2。
1950年夏更换了发动机的F9F-3（BuNo122562）安装了实验性的电-液驱动艾默生航空X17A横向旋转机鼻炮塔，内部安装4挺12.7毫米机枪。机枪俯仰范围从正前方一直到向后20度。炮塔可360度旋转，转速为100度/秒，加上机枪自身的偏转速度，机枪可在1秒内指向改变200度。尽管炮塔的测试结果相当不错，但因配套雷达和火控系统研发的拖延，该项目在1954年初被终结。
奇异的F9F-3炮塔战斗机
加长改进
F9F-4“黑豹”（以及平行发展的F9F-5）与F9F-2/F9F-3相比在外观上的不同就是前机身加长了49.53厘米，使内油容量从3494升增加到3797升。此外还增高了垂尾，加大了面积。F9F-4安装推力增加的艾利森J33-A-16发动机，最大干推力2835千克，喷水推力3153千克。
F9F-4/5相对于F9F-2的尾翼改进
此外F9F-4/5还加长了前机身
J33涡喷发动机
第99和101架F9F-2（BuNo 123084 123086）分别被改装为XF9F-4原型机和静力测试机，1950年7月5日改装完毕的BuNo123084首飞。
F9F-4加强了外挂能力，每侧翼下外侧的三个挂架载重增加到227千克，最大总外挂重量增加到1572千克。
但J33-A-16发动机可靠性不佳，许多F9F-4在交付海军前被改装成安装J48发动机的F9F-5。其余飞机也在服役后不久换装J48-P-6A发动机，变得与F9F-5难于区分。
1954年初F9F-4 BuNo 125156被改装成高升力附面层控制系统测试机。
安装了机翼附面层控制系统的F9F-4
F9F-5是“黑豹”家族中最重要的型号，该机与F9F-4一样具有长机身和大垂尾，但安装的是普惠J48发动机，J48就是按许可证生产的罗尔斯-罗伊斯“泰”。
第100架F9F-2（BuNo 123085）被改装成XF9F-5原型机，于1949年12月21日首飞，此时距离XF9F-4升空已过去了半年时间。
进行发动机地面测试的F9F-5 1950年11月~1953年1月间，美国海军和陆战队接收了616架F9F-5，都安装J48-P-6或P-6A发动机，最大湿推力3175千克。F9F-5也加强了翼下挂架，最大外挂重量与F9F-4相同。
格鲁曼在生产过程中为F9F-5引入了抗失速翼刀，翼刀安装在翼根前缘，用以控制气流的展向移动并降低降落速度。
F9F-5的翼根翼刀
1950年11月5日首架F9F-5交付，大多数装备F9F-2的中队此后都换装F9F-5。
1951年11月“蓝天使”飞行表演队也从F9F-2换装F9F-5，1953年表演队又换装了后掠翼的F9F-6“美洲狮”，但是因为舰队中队对“美洲狮”的需求更为迫切，所以“蓝天使”很快还是换回了经过大修的F9F-5。F9F-5在“蓝天使”一直服役到1954年，最后被F9F-8取代。
“蓝天使”飞行表演队的F9F-5
1952年10月F9F-5首次参加实战，“奥里斯卡尼”号航母（CVA-34）搭载VF-781和VF-783中队参加朝鲜战争。在朝鲜战争后期，VF-51、VF-52、VF-53、VF-111、VF-153和VF-154的F9F-5也参战了，该机成为战争最后一年中美国海军舰载喷气式对地攻击力量的中坚。
F9F-5进行过的最重要实验之一就是早期空中加油测试。1952年F9F-5（BuNo125240）在机鼻安装了空中加油探杆，与北美XAJ-1攻击机改装的加油机一起进行了实验。实验非常成功，美国海军最终在1955年9月决定今后所有的喷气式战斗机和攻击机都要具备空中加油能力。
F9F-5进行的空中加油测试