Лерой Грумман, вовремя получил информацию об этом от сотрудника Бюро Аэронавтики капитана Дж. Б. Пирсона. Письмо Пирсона датировано 30 июня, а Грумман ответил уже 1 июля. Пирсон предложил Грумману создать моноплан со складываемыми крыльями, считая, что эта изюминка сделает самолет более перспективным. Грумман согласился с предложениями Пирсона и пообещал уложиться с новым проектом в первоначальный срок. В своем письме от 1 июля Грумман обещал максимальную скорость 250 узлов (463 км/ч) и скорость сваливания 57 узлов (105 км/ч), а практический потолок 27000 футов (8230 м). Кроме того, вооружение самолета предполагалось составить из двух 20-мм пушек. 10 июля был аннулирован прежний контракт на XF4F-1, а 28 июля 1936 года вместо него заключили новый контракт (№ 46973) на постройку одного прототипа XF4F-2 (с/н 0383). Работу над новым проектом вел конструкторский коллектив под руководством главного конструктора фирмы Уильяма Т. Швендлера. На биплан XF4F-1 планировалось поставить двигатель Wright XR-167-02 или Pratt & Whitney XR-1535-92 стартовой мощностью 654 кВт/887 л.с. Но на моноплане решили установить более мощный мотор. В рамках программы по совершенствованию истребителя F3F, предполагалось оснастить его форсированным двигателем Wright R-1820-22 мощностью 710 кВт/963 л.с. Этот же двигатель выбрал для своего самолета Brewster XF2A-1 и главный конкурент Груммана. Поэтому для XF4F-2 решили найти мотор еще мощнее. Таким двигателем стал сдвоенный звездообразный 14-цилиндровый двигатель воздушного охлаждения Pratt & Whitney R-1830 «Twin Wasp С». Этот двигатель серии «-66» развивал стартовую мощность 785 кВт/1065 л.с. и был оснащен односкоростным наддувом, благодаря которому развивал на высоте 12000 футов/3658 м мощность 673 кВт/912 л.с. На больших высотах мощность двигателя резко падала.
Конструкторы понимали всю трудность поставленной перед ними задачи. Во-первых, они приступили к работе позднее конкурентов, а, во-вторых, в отличие от них не имели никакого опыта создания монопланов. Поэтому было решено в конструкции моноплана максимально использовать наработки XF4F-1. В результате самолет унаследовал характерный «пузатый» фюзеляж с убирающимся шасси. Это шасси, складывающееся в фюзеляж, было фирменной особенностью самолетов фирмы «Grumman». Такое шасси разработали в 20-х годах для амфибий фирмы «Loening», где Лерой Грумман работал прежде чем обзавелся собственной фирмой. Это шасси, хотя и подходило для амфибий, оказалось неудобным для машин, постоянно базирующимся на аэродромах и авианосцах. Небольшая высота стоек и узкая колея создавали трудности при взлете и посадке, требуя от пилота особого мастерства. Шасси убиралось и выпускалось вручную, а это требовало 28–30 оборотов маховика, расположенного справа от сидения пилота.
В ходе проектных работ с самолета убрали оба старых крыла, а на их месте установили новое трапециевидное крыло с закругленными оконцовками. Крылья разместили на уровне оси винта, получив классический среднеплан. Поскольку верхнее крыло отсутствовало, кабину пилота сдвинули вперед. Чтобы улучшить обзор, в нижней части бортов кабины проделали по иллюминатору.
