Corsair do Rex Beisel và Igor Sikorsky thiết kế, được gắn chiếc động cơ lớn nhất có được vào thời đó, Pratt & Whitney R-2800 Double Wasp 18 xy lanh bố trí hình tròn mạnh 2.000 mã lực (1.490 kW). Để trích xuất được càng nhiều sức mạnh càng tốt, một bộ cánh quạt khá lớn 3 cánh Hamilton Standard Hydromatic 4,06 m (13 ft 4 in) được sử dụng. Để cho cánh gấp được, các nhà thiết kế định xếp càng hạ cánh ra phía sau, nhưng vì kiểu bề rộng cánh được chọn, rất khó gắn càng đủ dài để cung cấp khoảng sáng cần thiết cho cánh quạt lớn. Cánh kiểu hải âu ngược chính là giải pháp, cho phép thu ngắn càng đáp chính của máy bay.[8] Điểm uốn trên cánh cũng cho phép cánh và thân tiếp giáp ở góc tối ưu nhằm giảm thiểu lực cản do nhiễu.[8] Bù đắp lại những lợi ích đó, cánh uốn khó chế tạo hơn và nặng hơn cánh thẳng.

Đặc tính khí động học của Corsair là một tiến bộ so với những máy bay tiêm kích Hải quân thời đó. F4U là máy bay Hải quân Mỹ đầu tiên có càng đáp xếp hoàn toàn, làm cho cánh hoàn toàn phẳng.[9] Những lỗ hút gió được bố trí ở cạnh trước cánh hơn là những môi nhô ra. Cấu trúc được kết nối bằng đinh tán phẳng, và tận dụng ưu thế của kỹ thuật hàn điểm vừa mới phát triển. Trong khi áp dụng những kỹ thuật này, Corsair lại là chiếc máy bay chiến đấu do Mỹ chế tạo cuối cùng còn có các bề mặt kiểm soát bay phủ vải. Vải được dùng để phủ mặt trên và dưới của phía ngoài cánh cũng như bề mặt các cánh đuôi. Cho dù đạt được tốc độ tối đa trên 640 km/h (400 mph), khi bật cánh phụ lên 60°, Corsair vẫn có khả năng bay chậm đủ để hạ cánh trên tàu sân bay.

Mặc dù áp dụng những kỹ thuật tiến bộ và một tốc độ tối đa vượt trội hơn mọi máy bay đang có của Hải quân, nhiều vấn đề kỹ thuật đã phải giải quyết trước khi đưa Corsair vào sử dụng. Khả năng tương thích với tàu sân bay là một vấn đề lớn trong phát triển, khiến phải thay đổi càng đáp chính, bánh đáp sau và móc đuôi. Những chiếc nguyên mẫu đầu tiên gặp khó khăn khi muốn thoát ra khỏi vòng xoáy vì dạng cánh hải âu ngược gây nhiễu với hoạt động của cánh nâng. Một tấm lái ngang nhỏ được thêm vào mép trước của cánh phải để làm giảm đặc tính chòng chành.[10]

Sự kết hợp một buồng lái ở phía đuôi và mũi máy bay dài làm cho việc hạ cánh chiếc Corsair trở nên rất nguy hiểm cho phi công mới. Thực ra vị trí của buồng lái trên chiếc nguyên mẫu dịch hơn 3 ft về phía trước, nhưng mong muốn trang bị hỏa lực mạnh hơn khiến phải thay đổi cấu trúc. Việc gắn 3 súng máy cỡ nòng.50 trên phần ngoài mỗi bên cánh chiếm chỗ thùng nhiên liệu ở đây, nên phải mở rộng thùng nhiên liệu trong thân sau động cơ để bù lại lượng bị mất.[8] Điều này đòi hỏi ghế ngồi phải được lui ra phía sau, đàng sau thùng nhiên liệu, một cách sắp xếp được dùng trên các máy bay cánh quạt thời đó như Spitfire. Vì đã có chiếc F6F Hellcat dễ sử dụng hơn được đưa vào hoạt động, việc triển khai Corsair trên các tàu sân bay Mỹ có thể trì hoãn được. Sau những cải tiến của Vought cho bộ phận đáp, vị trí chỗ ngồi, cánh phụ, và tìm ra kỹ thuật hạ cánh sao cho khi sắp hạ cánh luôn nhìn thấy được Sĩ quan Tín hiệu Hạ Cánh (LSO: landing signal officer) trên tàu sân bay, Corsair bắt đầu được đưa vào sử dụng trên các tàu sân bay Mỹ vào cuối năm 1944.