В 1942 г. фирма Грумман развернула производство своего следующего истребителя - F6F «Хеллкэт», посчитав дальнейшее производство морально устаревшего «Уайлдкэта» нецелесообразным. Но флоты США и Англии все еще испытывали необходимость в этом самолете! Конечно, для боя с новейшими самолетами стран оси он никак не годился, но зато прекрасно подходил для поиска и борьбы с подводными лодками, ставшими настоящим бичом союзников, особенно в Атлантике. В 1942 г. фирма Дженерал Моторс автомобилестроительный концерн, к авиационному производству отношения не имевший, развернула производство «Уай-лдкэтов» F4F-4 под индексом FM-1. От базового варианта они отличались лишь вооружением, вновь состоящим из 4 пулеметов. Было выпущено 520 FM-1, из них 132 было поставлено по ленд-лизу в Англию, где они получили название «Мартлет» Мк.5.
И наконец, последняя, самая массовая и без сомнения, самая успешная модификация «Уайлдкэта» носила индекс F4F-8 или FM-2. Это был самолет, модернизированный с учетом богатого опыта использования более ранних моделей «Уайлдкэта» в войне. Его разработали инженеры Груммана, но производился он на фирме Дженерал Моторс. «Изюминкой» проекта стала установка 9-цилиндрового высотного двигателя Райт R-1820-56 «Циклон» мощностью 1350 л.с. у земли. Он весил почти на 100 кг меньше, чем его предшественник, устанавливавшийся на G-36A, а также имел меньший диаметр, что позволило несколько обжать капот мотора и разместить внутри него маслорадиаторы. Площадь вертикального оперения немного увеличили для компенсации возросшего крутящего момента двигателя. В фюзеляже появилась передняя пожарная бронеперебор-ка, отделявшая главный топливный бак от кабины летчика. Под крылом теперь можно было подвесить не только подвесные баки, но еще две бомбы по 113 кг и шесть неуправляемых ракет HVAR калибра 76 мм. Такая боевая подвеска делала самолет прекрасным противолодочником и легким штурмовиком. При этом самолет был на 250 кг легче своих предшественников. Было построено 4777 самолетов этой модификации, из них 370 ушло в Англию, где их стали называть «Мартлет» Мк.6. С января 1944 г. это название было заменено снова на «Уайлдкэт» для унификации с американской системой наименований самолетов.
Всего было выпущено 7895 самолетов «Уайлдкэт» всех модификаций.
Боевое крещение «Уайддкэты», а точнее «Мартлеты» Mk.l, приняли в Англии в конце 1940 г., защищая военно-морские базы от налетов немецких бомбардировщиков. Они не добились впечатляющих успехов, во всяком случае по сравнению со своими сухопутными коллегами - «Спитфайрами» и «Харрикейнами». Но тем не менее, судя по тому факту, что после нескольких налетов на базы, в частности в Портсмуте и Росайте, немцы прекратили испытывать судьбу и переключились на удары по другим объектам, «Мартлеты» справились с задачей объектовой ПВО. На самолетах было сохранено все посадочное оборудование для использования с авианосцев, и по окончании битвы за Англию часть из них перелетела на авианосцы, а часть до конца службы оставалась в системе объектовой ПВО.
Будучи основным истребителем ВМС США и морской пехоты к моменту вступления США в войну, «Уайлд-кэт» принимал активное участие во всех сражениях с японцами на Тихом океане вплоть до середины 1943 г. Истребители «Уайлдкэт» обороняли Гуам и Уэйк, эскортировали бомбардировщики и торпедоносцы в ходе авианосных рейдов начала 1942 г., прикрывали авианосцы «Лексингтон» и «Йорктаун» в ходе сражения в Коралловом море в мае 1942 г. В ходе сражения при Мидуэе они также были щитом американской эскадры. Затем, в ходе противостояния США и Японии на острове Гуадалканал, «Уайлдкэты» авиации морской пехоты наряду с пикировщиками «Донтлесс» освоили профессию легкого бомбардировщика, штурмовика и самолета поддержки наземных войск. Последними операциями, в которых «Уайлдкэты» использовались в качестве основного флотского истребителя, стали захват Рабау-ла и Бугенвиля и наступление на Соломоновы острова в мае - июле 1943 г.