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  美國海軍於1937年發出雙發動機艦載戰鬥機的設計需求,其中要求這架飛機的最大速度需要超過每小時480公里,一共有4家公司提出他們的設計方案,格魯曼公司的設計是採用兩具艾利森公司V-1710液冷式發動機加上渦輪增壓器。經過稽核之後,海軍認為沒有一款設計預估效能足以滿足需求。因此1938年初海軍提出修改方案,設計規格放寬為可以採用一具液冷式發動機加上機械增壓器,或者是兩具氣冷式發動機配合渦輪增壓器。 這一次一共有5家公司提出他們的設計案,其中渥特公司(Vought)是採用一具普萊特·惠特尼公司的R-2800氣冷式發動機作為動力來源,雖然這一款發動機並未包含在海軍提出的需求裡面,稍後海軍還是發出合約給渥特公司進行研發,成為F4U戰鬥機。格魯門公司提出的設計是採用兩具普萊特·惠特尼公司R-1535氣冷式發動機配合兩速機械增壓器。可是在設計初期格魯門被迫改用萊特公司直徑較大的R-1820發動機。由於直徑較大的發動機會影響前方與下方的視野,這對在航空母艦上起降作業相當不便,使得美國海軍很不願意接受這項變更。 1940年4月第一架原型機展開試飛的工作,為了提供良好的飛行員視野,XF5F有一個非常短的機鼻,整個機身沒有超過機翼的前緣,看起來像是沒有機鼻的樣子。即使如此,飛行員下方與側方的視野仍然因為發動機的直徑關係而很有限。 從試飛開始XF5F的問題就相當多,包括發動機潤滑油冷卻不足,阻力過高,起落架艙門的關閉有困難等等。到了1942年2月遞交給海軍時,XF5F的前景已經不被看好。1944年11月在一次起落架故障中損傷過重而讓研發計劃正式畫上休止符。相關的研究資料日後協助格魯門設計第一架雙發動機艦載戰鬥機F7F。
XF5F戰鬥機是格魯門公司設計的一款試驗性雙發動機艦載戰鬥機,這架飛機同時也被美國陸軍看中,改良成為XP-50戰鬥機,不過這兩架飛機都只處於試驗階段。官方正式名稱是空中火箭(Skyrocket)。