1944年，美国海军提出了关于喷气式舰载夜间战斗机的构想。当时美国海军航母特混舰队虽然掌握了海上制空权，但日本神风队自杀飞机零散的夜间偷袭令美军困扰，只能把装备了雷达的F4U-2N、F6F-3N夜间战斗机小分队派驻到航母上，并专门设计双座双发的F7F夜间战斗机。在第二次世界大战结束前夕，美海军收到日军从德国获得喷气机技术的情报，美海军航空署遂即提出喷气式舰载夜间战斗机的设计提案要求（RFP），包括在12200米高空的时速不小于805千米，机载雷达可探测200千米外的敌机。随后，寇蒂斯、道格拉斯、弗列特文和格鲁曼等4家厂商根据美国海军的设计要求提出了各自的设计方案。

1949年，XF3D-1试飞期间

1946年4月30日（一说4月3日），美国海军指令道格拉斯公司製造3架被命名为XF3D-1的原型机，之后该原型机的设计由道格拉斯的埃德·海涅曼（Ed Heineman）率领团队开始研製。

1948年3月23日，XF3D-1的原型机1号机在莫洛克基地首飞成功，原型机採用了2台紧凑的西屋电气公司（Westhouse，威斯汀豪斯）J34-WE-22涡喷发动机，虽然发动机推力不够导致飞行性能一般，但操纵性能良好，5月11日，海军签发了28架生产型F3D-1的订单，并被命名为“Skyknight”，即“空中骑士/天骑士”。原型机2号和3号机也在6月和10月升空。在测试阶段，由于它的雷达设备需要的更大的机身，飞机机腹与同类型飞机比较，显得更大，这为它赢得了一个“威利鲸”的绰号。

F3D-1

1949年5月23日，美国海军发布了F3D-2的初步设计规范。

1949年秋季，F3D-1的航母适用性审查开始进行，但审查很不顺利，飞机的尺寸也不适合航母甲板和机库。尤其是夜间在航母上起降非常困难，否决了该机设计的基本目的，只能在陆地机场使用，F3D-2则对这些问题进行了修正。

1949年10月，美国海军正式下达了F3D-2的生产指令。根据最初的计画，F3D-2使用两台西屋电气公司更大推力的J46-WE-3涡轮喷气发动机，J46-WE-3发动机的研製遇到了困难，第一架F3D-2安装了两台J34-WE-36发动机，并改进了起落架。

XF3D-1上测试的早期麻雀飞弹AAM-N-2

1950年2月，第一架生产型F3D-1出厂，并于年底交付驻莫菲特机场的第三混成中队（VC-3）开始实用试飞，最终只生产了28架，也只用作教练机。

1951年2月14日，第一架F3D-2首飞，之后J46-WE-3发动机的研製夭折，最终所有生产型的F3D-2都安装了功率稍低的J34-WE-36，所有的F3D-2保留了为J46设计的较大的发动机舱。F3D-2作为更成熟的改进机型，一共生产了237架，一架于1952年3月23日完成生产。

1951年，美国海军又订购了287架F3D-3，主要把F3D-2的主翼和尾翼改为后掠翼，使用J46-WE-3发动机，以大幅提升性能，但由于J46发动机流产，1952年2月停止了F3D-2型的研製，最终未能建造。

1951年2月，F3D-1生产型到达VC-3中队并开始服役。

1951年7月，F3D-2通过了航母适用审查，虽然可以上舰，但在当时美国海军主力航母埃塞克斯级上运用有些困难，多驻在陆地机场，在海上部署“空中骑士”的海军中队只有VC-4。由于不适应舰载使用，大多数F3D-2被转给了海军陆战队，由海军陆战队带进了韩战的战场，这些F3D-2配备了雷达具有全天候截击能力。

VC-4中队的F3D-2

1956年，韩战结束不久，由于F4D-1和F2H-3等单座全天候战斗机的入役，F3D-2退出了一线全天候战斗机部队，主要被用于训练和测试使用，测试项目包括空空飞弹、新型雷达和电子设备等。

1962年9月，美国对飞机进行了重新编号，F3D-2被重新命名为F-10B，F3D-2M成为MF-10B，F3D-2Q成为EF-10B，F3D-2T2成为TF-10B。F3D-1对应为F-10A，整个F3D系列也改称为F-10（或F10）。

1970年5月，一架EF-10B从海军陆战队退役，仅剩的能够飞行的三架被雷神公司和美国陆军用于进行陆军飞弹防御系统的测试。

截至2002年11月，尚存的F-10战斗机包括，一架位于美国维吉尼亚匡蒂科美国海军陆战队博物馆编号为124618的EF-10B，一架位于美国皮马县航空博物馆编号为124626的F3D-2T2和一架位于美国佛罗里达州彭萨科拉海军航空博物馆编号为121458的XF3D-1。

F-10战斗机机身为圆柱型，採用平直翼； 前三点式起落架； 发动机安装在中段机身下部两侧的短舱里，飞机尺寸很大。

F3D-2三视图

F-10为便于两名飞行员相互配合，採用飞行员和雷达员左右并座的气密座舱，相对宽敞，乘员没有弹射座椅，逃生时拉开左右座舱间的舱门，通过一个向后下方的倾斜管道，从发动机短舱间的腹部出口离机。对于高空飞行，舱内除了空调外，还有加压设备。

F-10B型改进了驾驶舱空调，使用了加厚的装甲挡风玻璃。

F-10战斗机A型（即F3D-1）发动机採用1474千克的J34-WE-34发动机，F-10A型的电子设备舱和座舱装有空调系统。

F-10B型装有两台西屋电气公司的J34-WE-36涡轮喷气发动机，每台重1633千克，推力2×15.1千牛。携带燃料内部最大为1350加侖汽油，可在翼下挂架上加装两个150加侖的副油箱，使燃料总容量达到1650加侖。

F-10战斗机前机身两侧下方各安装2门共4门20毫米机炮，各配炮弹200发，共800发；机翼两侧摺叠部位内侧的4个挂点最多可携带4000磅（1800千克）的炸弹、火箭或油箱，包括2枚11.75英寸（29.8厘米）小蒂姆火箭；四枚“麻雀（Sparrow）”AIM-7空空飞弹或2组各2000磅（900千克）的炸弹。

F-10战斗机在机头上装有威斯汀豪斯的APQ-35雷达，是当时最大的机载雷达，探测距离可达200千米。

F3D-2Q编队飞行

F-10的无线电设备包括10个高频频道、一个接收机、敌我识别器、一个无线电高度表和一个无线电罗盘组成。

F-10B型修改了电子设备，改进了拦截、尾部警告和机炮瞄準雷达。，安装了一个通用的电动G-3自动驾驶仪，并配有机翼扰流器，以提高滚动率。

F-10B型的雷达系统由三个独立的雷达组成，其中主雷达具有较宽的搜寻範围，也可以跟蹤单个目标，且跟蹤扫描能力非常有效，主雷达的搜寻距离设计指标约为200千米，但实际上最大距离不超过32千米。即便如此，在一些护航任务中，也足以独立于地面进行搜寻控制。为防止受到来自飞机后方的攻击，第二台雷达以圆锥形模式向后搜寻，有效範围约为3.2千米，一旦探测到目标，警告灯即会亮起。第三台雷达则是飞行员的瞄準雷达，当雷达操作员跟蹤目标时，该雷达激活，进入射程后用机炮进行射击。

最初编号F3D-1M，F3D-1中有12架进行了搭载“麻雀”飞弹的改造，加装了雷达波束照射系统和4个翼下挂架。

EF-10B电子战机

1952年，1架F3D-2被分配用于特殊武器试验机，并配备了试验型“小型核子弹”，交付VX-5中队。

最初编号F3D-2M，F3D-2有16架被改装为“麻雀”飞弹载机，机炮被拆除，在鼻锥中安装了更大的APQ-36雷达，在翼下安装了四个挂架，两个在机翼内侧，两个在外侧。

最初编号F3D-2Q，20世纪50年代，一部分F3D-2为不同用途进行了各种改装，35架安装了电子侦察和对抗系统，命名为F3D-2Q，交付海军陆战队的VMCJ-1/2/3混成侦查中队。EF-10B是第一种参加了越南战争的战术EW（电子战）喷气式飞机。

20世纪50年代，5架F3D-2被改装为F3D-2T型夜战教练机；55架F3D-2被改装为F3D-2T2雷达操作教练机，主要用于训练单座全天候战斗机飞行员和F-4的后座雷达军官，其中F3D-2T2后来的新编号为TF-10B。

1952年春季开始，F3D-2（F-10B）与海军陆战队其他夜间战斗机中队加入韩战，为美国空军B-29护航和夜间截击空战任务。

1954年，準备着舰的F3D-2

1952年11月2日，海军陆战队夜间战斗机中队VMF（N）-513的“空中骑士”在夜间战斗中击落了一架雅克-15战斗机。在随后的夜间行动中，该型飞机又击落6架米格-15战斗机，而自身没有战损，在整个韩战中取得80的战绩，但有2架失蹤。

1952年，F-10B所在的VC-4中队加入了对珊瑚海的巡航，1952年至1953年，该中队又加入了对中途岛的巡航，并且这两次巡航还都到达过地中海。

1965年，越南战争中，由于缺少电子对抗飞机，EF-10B电子战斗机参战，VCMJ-1海军混合侦察中队的一个分遣队在越南南部、北部和寮国上空执行任务，直到1969年返回美国，期间有4架失蹤。

F-10战斗机在海上作战中面临着许多问题，包括飞行能见度差，雷达设备故障等。其服役表现并没有给部队留下深刻印象，韩战结束后，在美国海军的前线部队中，该机很快被更先进的单座飞机如F-6战斗机所取代。

博物馆中的TF-10B

F-10战斗机操纵品质优异，安装有用于高速滚转控制的液压增压副翼和扰流器，以及“减速器制动器”，这些制动器可以延伸出机身，以帮助在接近航母着陆时减慢飞机的速度。

F-10战斗机如作为一型陆基战斗机，能有效完成攻击和支援任务；但从航母舰载作战角度而言，则需要更强的单机作战能力。