В Мустанге 1969 г. не осталось ничего от оригинального "пони-кара": теперь это был высокопроизводительный автомобиль класса GT для любителей уличных гонок. Модель значительно увеличилась в габаритах и весе, хотя как и раньше имела 108-дюймовую (2743 мм) колёсную базу. Изменения в дизайне добавили автомобилю агрессивности и улучшили аэродинамику. Mustang получил выпуклые, а не вогнутые боковые панели, расширенную решётку радиатора со сдвинутым влево логотипом лошади, сдвоенные фары меньшего размера, расположенные как внутри решётки, так и в углублениях в передних крыльях, и более выраженные тройные вертикальные задние огни с последовательным включением поворота. Фастбэк, переименованный в Sportsroof, отличался низкой покатой крышей с задними стойками без отверстий. В салоне новый Mustang имел утопленную панель приборов с четырьмя круглыми датчиками, двухспицевый руль и стандартные ковшеобразные сиденья.

Кроме базовой модификации и пакета GT, в 1969 г. появилось несколько специальных серий Ford Mustang. 2-дверный хардтоп был доступен в версии Grande с внутренней отделкой под дерево, дополнительной звукоизоляцией и мягкой подвеской. Для тех, кто предпочитал роскошь и производительность, предлагался вариант Ford Mustang Mach 1, а самые безумные поклонники скорости могли заказать чисто гоночные машины Boss 302 и Boss 429. Ещё было построено 50 фастбэков Mustang E, рассчитанных на максимальную экономию топлива и оснащённых 6-цилиндровым мотором 250. На базовый Mustang устанавливались все силовые агрегаты, какие только были в распоряжении у компании: 6-цилиндровые Thriftpower 200 (3.3 л, 115 л.с.) и 250 (4.1 л, 155 л.с.), V8 Windsor 302 (4.9 л, 220 л.с.) и V8 351 (5.8 л, 250 или 290 л.с.), V8 FE 390 (6.4 л, 320 л.с.) и V8 428 Cobra Jet (7 л, 335 л.с.). В 1969 г. было продано 299824 Мустангов, в том числе 22182 единиц Mustang Grande и 72458 единиц Mustang Mach 1. 

Ford Mustang и Chevrolet Camaro были конкурентами не только в сегменте серийных "пони-каров", но и на гоночных трассах. В 1967 г. GM подготовила специальную версию Camaro Z-28 для участия в трансамериканских гонках (Trans Am). Ответным ходом компании Ford стал Mustang Boss 302 - высокопроизводительный автомобиль, оснащённый 4.9-литровым двигателем V8 302 с малым блоком, соответствующим правилам Trans Am. Получилось так, что Camaro Z-28 и Mustang Boss 302 создавали одни и те же люди - назначенный президентом Ford в 1968 г. Симон Кнудсен и стилист Ларри Шинода, которые до этого работали в General Motors. Кнудсен поставил задачу не просто превратить Mustang в гоночную машину, но и сделать её привлекательной для потенциальных покупателей: для омологации требовалось продать не менее 1000 экземпляров. Результат был достигнут, несмотря на то, что Boss 302 стоил на $1000 дороже обычного Мустанга. Компания продала 1628 единиц Boss 302 в 1969 г. и 7013 единиц в 1970 г.

Ford Mustang Boss 302 приводился в движение мотором V8 Windsor 302, оборудованным клиновидными головками цилиндров от нового блока V8 Cleveland 351, коленчатым валом и поршнями из кованой стали и алюминиевым впускным коллектором с самым большим 4-камерным карбюратором Holley. Заявленная мощность составляла 290 л.с., но в то время Форд занижал показатели для сокращения страховых взносов, так что реальная мощность силового агрегата превышала 350 л.с. Автомобиль имел усиленную подвеску на рычагах неравной длины и пружинах спереди и листовых рессорах сзади, передние дисковые тормоза, две большие выхлопные трубы, 4-ступенчатую механическую коробку передач с Т-образным рычагом Hurst, задний мост с отношением 3.50:1 (на заказ - 4.30:1 Detroit Locker), 15-дюймовые диски Magnum 500 и шины Goodyear Polyglas F60х15.

Внешне Mustang Boss 302 1969 г. идентифицировался по С-образным боковым полоскам, отсутствию воздухозаборников в задних крыльях, переднему спойлеру и чёрным капоту, багажнику, углублениям для фар и хвостовой панели. Дополнительно можно было заказать задний спойлер на крышке багажника и чёрные жалюзи на заднем стекле. В 1970 г. Boss 302, как и базовый Mustang, получил новое фронтальное оформление с фарами внутри решётки радиатора, а также боковые полосы в форме хоккейной клюшки и капот с небольшим воздухозаборником и широкой центральной полосой.

В 1969 г. в чемпионате SCCA Trans Am приняли участие несколько Мустангов в составе двух команд: Ford и Shelby. Автомобили Шелби побеждали в этих соревнованиях в 1965-1967 гг., а затем в лидеры выбилась Chevrolet Camaro. Ford в сотрудничестве с Бадом Муром и фирмой Kar Kraft попытались исправить ситуацию, но в 1969 г. победу снова одержали Penske Camaro. В 1970 г. специалисты Kar Kraft подготовились к гонкам более основательно. Модифицированный Mustang Boss 302 получил сниженный дорожный просвет, увеличенные тормоза и двигатель V8 302 мощностью 470 л.с. В этом сезоне команда Penske Racing пересела на AMC Javelin, и Ford Mustang Boss 302 завоевал первое место в чемпионате, оставив позади Plymouth 'Cuda AAR, Pontiac Firebird и Chaparral Camaro. Но Мустанг доминировал всего один год: в 1971-1972 гг. Джордж Фоллмер и Марк Донохью обеспечили победу AMC Javelin.

Если Boss 302 создавался для победы гонках Trans Am, то его большеблочный аналог Boss 429 предназначался для скоростных треков чемпионата NASCAR. Разработанный и выпущенный фирмой Kar Kraft в Брайтоне (Мичиган), он был одним из самых редких и мощных muscle-каров 60-х гг. Форд нанял Kar Kraft для того, чтобы установить под капотом Mustang огромный 7-литровый двигатель V8 429, а это была непростая задача: потребовалось изменить крепления передней подвески, расширить передние крылья и сделать большой ковшеобразный воздухозаборник на капоте. Мотор занимал всё подкапотное пространство, поэтому пришлось отказаться от кондиционера и переместить аккумулятор в багажник. В стандартное оборудование вошли 4-ступенчатая механическая коробка передач Toploader с рычагом Hurst, задний мост с отношением 3.91:1, гоночная подвеска со стабилизаторами поперечной устойчивости, передние дисковые тормоза, 15-дюймовые хромированные колёса Magnum 500, шины Goodyear Polyglas F60х15 и передний спойлер (задний спойлер и оконные жалюзи заказывались по желанию). Единственным внешним отличием от обычного Мустанга была надпись "Boss 429" на передних крыльях.

Двигатель Boss 429 был серьёзным конкурентом знаменитого V8 426 Hemi от Mopar. Он имел полусферические камеры сгорания, алюминиевые головки, крышки клапанов из литого магния, коленвал из кованой стали и 4-камерный карбюратор Holley 735cfm. Его официальная мощность (заниженная) составляла 375 л.с., но по современным оценкам она превышала 500 л.с. Компания и не думала выставлять Mustang в гонках NASCAR: ей нужно было только продать 500 автомобилей и санкционировать силовой агрегат. Такое хитрое решение принесло команде Ford победу в NASCAR 1969 г., но в гонках вместо Мустанга участвовал аэродинамический фастбэк Torino Talladega с мотором Boss 429. Что касается серийного Mustang Boss 429, то его производство продлили ещё на один год. Модификация 1970 г. отличалась чёрным воздухозаборником на капоте и расширенными вариантами окраски. Фирма построила 859 единиц Boss 429 в 1969 г. и 499 единиц в 1970 г., после чего отказалась от этого убыточного предприятия.

Ford Mustang Mach 1 был не таким мощным и быстрым, как гоночные модификации Boss 302 и Boss 429, но привлекал не меньше внимания на улицах города. Это был отличный muscle-кар по доступной цене, оснащённый всем необходимым для комфорта. Он находился на уровень выше версии Mustang GT, которую превзошёл по продажам в 1969 г. (72458 единиц против 5396 единиц) и полностью заменил в 1970 г. Mach 1 предлагался только с кузовом Sportsroof с боковыми гоночными полосами и чёрным матовым капотом с зацепками. Воздухозаборник на капоте крепился непосредственно к двигателю и вибрировал вместе с ним ("shaker"). В качестве опций были доступны задний спойлер и чёрные жалюзи на заднем окне. Внутри автомобиль отличался роскошной отделкой салона с панелями под тиковое дерево, спортивными ковшеобразными сиденьями, трёхспицевым рулём и шумоизоляцией.

В 1969 г. Mustang Mach 1 оснащался тремя силовыми агрегатами: 5.8-литровым V8 Windsor 351 мощностью 250 или 290 л.с., 6.4-литровым V8 FE 390 мощностью 320 л.с. и 7-литровым V8 428 Cobra Jet мощностью 335 л.с. В зависимости от мотора можно было выбирать между 3-х или 4-ступенчатой механической коробкой передач и 3-ступенчатой автоматической. В стандартную комплектацию входили усиленная подвеска, передние дисковые тормоза и шины Goodyear Polyglas F40x14, в дополнительную - воздухозаборник Ram Air и пакет Drag-Pack с задним мостом Traction Lok (3.91:1) или Detroit Locker (4.30:1) и 360-сильным двигателем V8 428 Super Cobra Jet. Единственным недостатком Mustang Mach 1 был внушительный вес, 59% которого приходилось на переднюю ось.