El XP-72 fue diseñado alrededor del motor radial Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major de 28 cilindros refrigerado por aire con un sobrealimentador montado detrás del piloto y propulsado por un eje de transmisión desde el motor.
El armamento consistía en seis ametralladoras de 12,7 mm montadas en las alas y soportes subalares para dos bombas de 453,59 kg.
El desarrollo del XP-72 se realizó en paralelo de otro diseño de Republic, el XP-69, que iba a ser propulsado por un motor radial alineado experimental Wright R-2160 de 42 cilindros y refrigerado por líquido, montado en el morro del avión e impulsando hélices contrarrotativas.
[1] El XP-69 estaba destinado para realizar operaciones a gran altura y presentaba una cabina presurizada y un armamento de dos cañones de 37 mm y cuatro ametralladoras de 12,7 mm.
Además, la llegada de los nuevos interceptores propulsados a reacción mostró ser una mayor promesa para el papel de interceptor.