Первые «Хеллкэты» поступили на вооружение в январе 1943 г. 31 августа состоялся их боевой дебют - они прикрывали бомбардировщики в налете на о. Маркус. На следующий день «Хеллкэты» с трех тяжелых и трех легких авианосцев обеспечивали господство в воздухе в ходе высадки десанта на остров Бейкер и уничтожили четыре летающие лодки Кавасаки «Эмили». Так «Хеллкэт» открыл боевой счет.
Самолеты этого типа активно применялись при захвате Рабаула, осуществляя воздушное прикрытие своих авианосцев и эскортируя палубные бомбардировщики.
В начале декабря 1943 г. «Хеллкэты» впервые имели возможность показать свои качества в бою с истребителями противника - в ходе прикрытия операции по захвату атолла Кваджалейн соединение из 91 «Хеллкэта» было перехвачено полусотней истребителей «Зеро».
Результат боя - сбито 28 японских самолетов при потере трех «Хеллкэтов». Такой успех был обусловлен, во-первых, хорошей подготовкой американских летчиков, имевших опыт боев на «Уайлдкэтах» и большой налет, а также неважной подготовкой японцев. Но, конечно же, нельзя сбрасывать со счетов боевую живучесть, прочность, скорость и разгонные характеристики «Хеллкэтов», а также мощь их шестипулеметного залпа. Благодаря крылу большой площади с высокими несущими свойствами «Хеллкэт» в принципе мог вести бой на виражах с некоторыми японскими самолетами, например с Ки-61 «Хиен» или Мицубиси «Райден». Но все же «Зеро» оставался по горизонтальной маневренности вне конкуренции, и в столкновениях с ним летчик «Хеллкэта» должен был применять тактику «ударь и убегай». Кроме того, «Хеллкэт» мог выйти из боя в любой момент, применив маневр «Сплит S» - энергичный переворот на спину и полупетля вниз. Летчик «Зеро» не мог последовать за «Хеллкэтом» в этом случае без риска повредить самолет при превышении допустимой скорости. Кроме того, конструкция «Хеллкэта» оказалась рекордно прочной для палубной машины, все баки были запротекти-рованы, а также частично защищены броней. Летчик был защищен спереди и сзади бронещитками большой площади, был установлен также и бронеподдон. В остеклении кабины имелось лобовое бронестекло, противостоявшее пулеметным пулям пехотного калибра. Эти меры по обеспечению живучести и боевой устойчивости делали «Хеллкэт» (в первую очередь F6F-5) прекрасным штурмовиком и самолетом поддержки наземных сил в десантных операциях.
F6F-5 поступили на авианосцы в августе 1944 г. Их производство постоянно расширялось, и вскоре ВМС получили возможность заменить ими в строю не только оставшиеся «Уайлдкэты», но и «Хеллкэты» первой серии.
Звездным часом «Хеллкэтов» стал день 10 октября 1944 г., когда произошло сражение в заливе Лейте. В этот день американцы сбили более сотни японских самолетов, из них на долю «Хеллкэтов» пришлось 25. Шесть самолетов сбил в этот день коммандер Дэвид МакКэмп-белл - лучший ас американского флота, закончивший войну с 34 победами. На F6F летали такие известные летчики, как Сесил Хэррис (24 победы), Юджин Валенсия (23 победы), Алексаидер Врасив (17 побед). Недаром американские летчики прозвали «Хеллкэт» «фабрикой асов». До самого конца войны эти самолеты активно использовались как с авианосцев, так и с наземных баз. Правда, в воздушных боях над Японскими островами «Хеллкэты» встретились с грозными противниками - японскими армейскими истребителями Ки-84 «Хаятэ» и Ки-100, которые по скорости, скороподъемности и маневренности да и по вооружению превосходили «Хеллкэт». Потери американцев стали расти. Например, в начале августа 1945 г. знаменитый японский летчик-ас Тецузо Ивамото на истребителе Каваниши «Шиден-каи» в одиночку вступил в бой с шестью «Хеллкэтами» и уничтожил четыре из них. Два оставшихся «Хеллкэта» расстреляли весь боекомплект, и их летчики по возвращении на авианосец доложили о том, что «истребитель противника дерзко навязал бой и ушел безнаказанно».
Активно применялись, правда, с гораздо более скромным успехом, и ночные «Хеллкэты», оборудованные РЛС. Их основной целью были японские бомбардировщики, во второй половине войны применявшиеся в основном в темное время суток. Правда, результативность ночных перехватов была крайне низкой из-за более чем скромных характеристик локатора и тактики японцев, предпочитавших на маршруте к цели идти сильно рассредоточенными группами и лишь у точки бомбометания формировать плотный строй. Кроме того, бомбардировщики почти всегда сопровождались «Зеро», имевшими огромную дальность полета, а «Хел-лкэт» с радиолокатором терял 35 км/ч скорости, да и маневренность его с массивной станцией на крыле становилась куда хуже. И все же один из американских авианосцев, «Индепенденс», был в 1944 г. специально приспособлен для действий в ночное время.
«Хеллкэты» применялись также с конвойных авианосцев в Тихом, Индийском, Атлантическом и даже в Северном Ледовитом океанах. Машины, поставленные в Англию, воевали как на Атлантике, так и на Тихом океане. Несколько английских «Хеллкэтов» МкЛ, действовавших с наземных баз, участвовали в рейде на немецкий линкор «Тирпиц», стоявший в Тромс-фьорде на севере Норвегии.
В целом же, по результатам действий на Тихом океане, «Хеллкэт» показал себя самым трудносбиваемым истребителем ВМС США - на один потерянный «Хеллкэт» приходилось 19,2 уничтоженных японских самолета!
По окончании войны все самолеты F6F были переведены в резерв ВМС на береговые базы, но продолжали летать, так как были самыми простыми и прощающими ошибки пилотирования самолетами ВМС США. Их использовали для подготовки молодых летчиков. А после начала Корейской войны им довелось еще около года побыть в зоне боевых действий на вторых ролях. При этом некоторые машины были переделаны в крылатые торпеды для атаки плотин, долговременных оборонительных сооружений и прочих важных точечных целей. Переделка заключалась в установке в фюзеляже цилиндрического контейнера с 1500 кг взрывчатки и системы радиоуправления. «Хеллкэт»-бомба летел к цели своим ходом, управляемый оператором с другого самолета.
В 1951 г. самолеты «Хеллкэт» были официально сняты с вооружения и проданы на металлолом или в частное владение. В настоящее время сохранилось около 20 самолетов этого типа, большинство из них - в летно-пригодном состоянии.
Самолет Грумман F6F «Хеллкэт» представлял собою цельнометаллический свободнонесущий низкоплан с двухрядным звездообразным двигателем и экипажем 1 человек. Конструкция была сильно перетяжелена, отличалась высокой прочностью, надежностью, простотой и высокой технологичностью.
Фюзеляж - полумонокок с дюралюминиевой работающей обшивкой. Технологически он состоял из трех частей. В передней части находился двигатель, система водяного форсирования, противопожарная система и маслобак с радиатором.