La USAAF llevó a cabo un ensayo comparativo que involucró un P-47D-4 y un Focke-Wulf Fw 190A capturado. Como una de las primeras variantes, la D-4 tenía el fuselaje y la carlinga originales de “espalda alta”, pero su rendimiento estaba mejorado con la inclusión de la inyección de agua, que aumentaban la velocidad máxima durante períodos cortos.
El Thunderbolt fue volado con una carga de munición completa y el Fw 190 también llevaba munición completa para sus cañones de dos alas y ametralladoras montadas en el fuselaje. Se consideró que Focke-Wulf se encontraba en condiciones excepcionalmente buenas para ser una aeronave capturada y desarrollaba fácilmente una presión de 42 en Hg en el momento del despegue. Se hicieron cuatro vuelos, cada uno de una hora de duración. El avión se comparó en términos de aceleración, ascenso y rendimiento de picado y capacidad de giro. Durante pruebas de aceleración de baja cota de hasta 5000 pies, el Fw 190 inicialmente fue capaz de adelantarse al Thunderbolt y ganar alrededor de 200 yardas, pero esto no era de forma sostenida. Si se mantenía la potencia máxima, el P-47 (usando su inyección de agua) rápidamente lo alcanzaba nuevamente y asumía el liderazgo. Se llevó a cabo una prueba similar a 15,000 pies, con resultados casi idénticos.
En las trepadas desde 2000 pies comenzando a 250 millas por hora IAS, con ambos aviones situados rápidamente en el ángulo de ascenso máximo y mantenido hasta que se alcanzaba una altitud de 8500 pies. El Fw 190 trepó más rápido que el Thunderbolt en los primeros 1.500 pies, pero una vez más, fue superado rápidamente a un ratio de alrededor de 500 pies por minuto. Cuando se hicieron trepadas similares desde los 10,000 pies, el Fw 190 nuevamente tuvo la ventaja inicial, pero en el momento en que se alcanzaron los 15,000 pies, el Thunderbolt estaba a 500 pies por encima de su rival. Los picados se llevaron a cabo desde 10,000 pies con una velocidad de entrada de 250 mph IAS, con un ajuste constante del acelerador y un ángulo de alrededor de 65 grados. El Fw 190 se alejaba rápidamente en las primeras etapas del picado pero el Thunderbolt lo sobrepasó, volando a una velocidad mucho mayor a medida que los dos aviones pasaban a través de 3000 pies. También parecía tener un ángulo de recuperación mucho mejor que el Focke- Wulf.
A velocidades superiores a 250 mph IAS, los dos aviones se situaron a cola del otro lo más cerca posible, alternando los giros hacia la izquierda y la derecha. El Thunderbolt fácilmente superaba en giro al Fw 190 a 10.000 pies y tenía que reducir gases para evitar sobrepasarlo, un nivel de superioridad que aumentaba con la altitud. Durante los giros cerrados, se descubrió que el Fw 190 tenía la desagradable costumbre de desmayar a su piloto. Por debajo de 250 mph IAS, sin embargo, la situación era bastante diferente ya que el Fw 190 se podía colgar de su hélice. Esto hacía la vida extremadamente difícil para el piloto del Thunderbolt y la habilidad de Focke-Wulf para situarse dentro del giro de su oponente era muy evidente. La excelente velocidad de alabeo del Fw 190 también le permitía cambiar de dirección muy rápidamente. Cuando esto se utilizaba junto con su excelente aceleración inicial, el Thunderbolt no lo podía seguir y el Fw 190 era capaz de moverse rápidamente a una posición más ventajosa.
Como Gran Bretaña no tenía un requisito para otro caza de gran altitud, el Thunderbolt se usó para ataque terrestre, llevando hasta tres bombas de 500 lb. La RAF recibió un total de 830 P-47, que se usaron bien en el Lejano Oriente contra las fuerzas japonesas. De estos, 240 eran Thunderbolt Is (equivalente al P-47B) y 590 eran Thunderbolt II con fuselaje de espalda baja y carlinga de burbuja, equivalente al USAAF P-47D-25.
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