Chiếc nguyên mẫu North American XP-82 Twin Mustang thứ hai (số hiệu 44-83887) đang được bay thử nghiệm tại Căn cứ Không lực Muroc, California.Những chiếc North American F-82E "Twin Mustang" thuộc Không lực 8 Bộ chỉ huy Không quân Chiến lược, Phi đoàn Tiêm kích 27 tại Căn cứ Không lực Kearney, Nebraska, năm 1948.Chiếc North American F-82F Twin Mustang số hiệu 46-414 thuộc Phi đoàn Tiêm kích 27, Căn cứ Không lực Bergstrom, Texas sơn màu đen đặc trưng của máy bay tiêm kích bay đêm

Vào ngày 11 tháng 6 năm 1948, lực lượng Không quân Hoa Kỳ mới thành lập đã loại bỏ hạng máy bay P (tượng trưng cho Pursuit-máy bay cường kích) và thay thế bằng hạng máy bay F (tượng trưng cho Fighter-máy bay tiêm kích hay chiến đấu). Sau đó, tất cả những chiếc P-82 được đặt tên lại là F-82. Phiên bản F-82E là kiểu đầu tiên được đưa ra các phi đội hoạt động và được bố trí trước tiên đến Phi đoàn Tiêm kích 27 tại Căn cứ Không lực Kearney, Nebraska năm 1948. Phi đoàn 27 sử dụng những chiếc F-82E trong các phi vụ hộ tống tầm xa những máy bay ném bom B-29 Không quân Chiến lược. Chiếc F-82E tiếp tục hoạt động tích cực cho đến năm 1953, hộ tống những chiếc B-29, B-50 và B-36, trở thành những chiếc máy bay tiêm kích động cơ piston cuối cùng hoạt động trong Bộ chỉ huy Không quân Chiến lược.

Tuy nhiên, việc kết thúc xung đột của Thế Chiến II cũng đưa đến việc chấm dứt nhu cầu về một chiếc máy bay tiêm kích hộ tống ném bom tầm xa, cho dù chiếc F-82 được tiếp tục sử dụng để thay thế chiếc máy bay tiêm kích bay đêm P-61 Black Widow đã cũ kỹ.

Phiên bản máy bay tiêm kích bay đêm, ký hiệu F-82F/G, đòi hỏi nhiều biến đổi để giúp nó hoàn thành trách nhiệm mới. Bộ điều khiển máy bay của buồng lái bên phải được thay thế bằng các điều khiển radar. Đáng kể hơn là việc gắn thêm một cụm radar dài bên dưới cánh trung tâm. Trông giống như một thỏi xúc xích, và gọi một cách khiếm nhã là "long dong", cụm radar được lắp theo cách giữ cho dĩa ăn-ten của nó ở phía trước các cánh quạt của máy bay. Nó cũng cần được treo bên dưới cánh để tránh nhiễu với sáu khẩu súng máy 0,50 in bố trí trong cánh trung tâm. Đáng ngạc nhiên là, cách bố trí bất thường như vậy chỉ ảnh hưởng chút ít đến tốc độ và tính năng của máy bay. Một điều nữa là cụm radar có thể vứt bỏ trong trường hợp khẩn cấp hay phải hạ cánh bằng bụng, và đôi khi bị rơi mất do cơ động với gia tốc G quá cao.

Những chiếc phiên bản F-82F/G bắt đầu được đưa đến các phi đội hoạt động vào cuối năm 1948. Đến giữa năm 1949 F-82 được sử dụng rộng rãi với khoảng 225 chiếc thuộc các phiên bản E/F/G được sử dụng bởi Không quân Hoa Kỳ tại các căn cứ không quân Bergstrom, Hamilton, McChord, Mitchel và McGuire. F-82G cũng được bố trí cho Phi đoàn Tiêm kích 347 tại Nhật Bản. Những chiếc F-82 được cải tiến để hoạt động trong thời tiết lạnh (F-82H) được bố trí đến Căn cứ Không quân Ladd, Alaska, và chúng đã xuất hiện một đoạn ngắn trong phim "Top of the World" [2] (1955).

Chiến tranh Triều Tiên

Mặc dù lỡ mất cơ hội được tham gia chiến đấu ở Thế Chiến II, chiếc F-82G tiếp tục nổi bật trong Chiến tranh Triều Tiên. Vào tháng 6 năm 1950, lực lượng quân đội Mỹ tại Seoul, Nam Triều Tiên dự định di tản các công dân Hoa Kỳ, gồm nhiều phụ nữ và trẻ em, trước sự tấn công của Quân đội Bắc Triều Tiên. Có tổng cộng 682 công dân được sơ tán vào ngày 26 tháng 6 trên chiếc tàu vận tải Na Uy Reinholte, lúc đó đang ghé lại cảng Inchon và chuyên chở họ đến Sasebo, Nhật Bản. Những công dân còn lại sẽ được di tản ngày hôm sau bởi một máy bay vận tải C-54 của Không quân. Lo sợ rằng Không quân Bắc Triều Tiên sẽ cố bắn rơi chiếc máy bay vận tải (một chiếc C-54 đã bị phá hủy trên mặt đất tại phi trường Kimpo bởi máy bay tiêm kích Bắc Triều Tiên vào ngày 25 tháng 6), Không quân đã yêu cầu có sự yểm trợ từ trên không bảo vệ chiếc máy bay trong khi cất cánh. Cũng có sẵn những chiếc F-80 Shooting Star, nhưng những động cơ phản lực khát nhiên liệu làm cho chúng chỉ có thể bay bên trên sân bay trong vòng vài phút trước khi phải quay lại căn cứ, và không có sẵn chiếc P-51 Mustang nào.

May mắn thay, các phi đội Tiêm kích mọi thời tiết số 4 và 339 có những chiếc F-82G trú đóng ở Nhật Bản và Okinawa tại các sân bay Misawa và Yokota, cũng như phi đội 68 đặt căn cứ tại sân bay Itazuke. Dưới sự chỉ huy của Trung tá John F. Sharp, 27 chiếc F-82G trong tổng số 35 máy bay có mặt tại khu vực đã đáp ứng lời kêu gọi. Đến nơi vào buổi sáng sớm, chúng lượn vòng quanh sân bay Kimpo trong ba nhóm bay, mỗi nhóm bên trên nhóm kia. Bất ngờ vào lúc 11 giờ 50 phút, một đội bay hỗn hợp năm chiếc tiêm kích Bắc Triều Tiên (gồm những chiếc Yak-9, Yak-11 và La-7 do Xô Viết chế tạo) xuất hiện và hướng đến phi trường. Một trong những chiếc Yak-9 lập tức bắn trúng nhiều phát vào đuôi máy bay của Trung úy Charles Moran thuộc Phi đội 68. Lát sau, Trung úy William G. "Skeeter" Hudson, cũng thuộc Phi đội 68 cơ động một vòng lượn gắt để nghênh chiếc chiếc Yak, và nhanh chóng bám đuôi nó. Anh bắn một loạt ngắn súng máy 0,50 in ở khoảng cách gần, và chiếc Yak lộn gắt về bên phải. Một loạt đạn thứ hai bắn trúng cánh phải chiếc Yak, làm bốc cháy thùng nhiên liệu cũng làm rơi như cánh tà và cánh nhỏ bên phải. Viên phi công Bắc Triều Tiên thoát ra, nhưng viên hoa tiêu có lẽ đã chết hay bị thương nặng nên còn kẹt lại trong chiếc máy bay. Khi nhảy dù xuống phi trường Kimpo, viên phi công Bắc Triều Tiên lập tức bị các binh sĩ Nam Triều Tiên bao vây. Thật ngạc nhiên là anh ta rút súng lục ra và bắn trả, nên bị bắn chết. Chốc lát sau, Trung úy Moran cũng bắn rơi một chiếc La-7 trên bầu trời sân bay, trong khi cách đó vài dặm Thiếu tá James W. Little, chỉ huy trưởng Phi đội 339 cũng bắn rơi một chiếc La-7 nữa. Chiếc máy bay C-54 đã có thể bay thoát an toàn. Trong tổng số năm máy bay tiêm kích Bắc Triều Tiên chỉ có hai chiếc quay về căn cứ. Trong quá trình này, Trung úy William G. "Skeeter" Hudson, cùng sĩ quan radar là Trung úy Carl Fraiser được công nhận đã có chiến công không chiến đầu tiên của Chiến tranh Triều Tiên.

Người ta tin rằng chiếc máy bay mà Hudson và Fraiser lái hôm đó là chiếc F-82G tên "Bucket of Bolts" (số hiệu 46-383), vì chiếc máy bay họ thường sử dụng đang được sửa chữa. Chiếc "Bucket of Bolts" vẫn sống sót sau Chiến tranh Triều Tiên rồi được bố trí nhiệm vụ tiêm kích hộ tống tại Alaska. Nó được tin là đã bị tháo dỡ tại căn cứ không quân Ladd, Alaska vào năm 1953.

1951 là năm cuối cùng mà chiếc F-82 hoạt động tại Triều Tiên, vì nó dần được thay thế bởi chiếc máy bay phản lực F-94 Starfire. Twin Mustang tiêu diệt được 20 máy bay địch, bốn chiếc trên không và 16 chiếc trên mặt đất trong suốt cuộc xung đột này.[1] Đến mùa Hè năm 1952, những chiếc F-82 cuối cùng còn lại trong Chiến tranh Triều Tiên bay đến Tachikawa, Nhật Bản để được nâng cấp lên phiên bản F-82H trang bị thêm các thiết bị để bay trong thời tiết lạnh và chống đóng băng. Nhiều chiếc trong số đó kết thúc phục vụ với Bộ chỉ huy Không quân Chiến lược tại các sân bay ở Alaska nơi chúng phục vụ như những máy bay hộ tống cho những chiếc máy bay ném bom Convair B-36 khổng lồ trong những chuyến bay dài trên Bắc Băng Dương. Những chiếc F-82 phục vụ cho Không quân Hoa Kỳ đến tận năm 1953, khi sự thiếu hụt phụ tùng và thời gian bay quá lâu khiến chúng không thể tiếp tục bay. Nhiều chiếc sau đó đã bị tháo dỡ tại Alaska.