Osiągi były niezadowalające, gdyż samolot osiągnął prędkość 482 km/h, więc prototyp przebudowano, zmieniając wlot powietrza, tak aby mieścił chłodnicę zarówno oleju, jak i płynu chłodzącego silnik. Zmieniono system rur wydechowych na sześć po każdej stronie i przeprojektowano osłony podwozia. Tak przebudowany XP-40 osiągnął prędkość 550 km/h na wysokości 3718 m.
Wersje P-40 P-40 odbiegał od wymagań stawianym przez lotnictwo USA w 1939 samolotom myśliwskim, głównie z powodu braku turbosprężarki, ale ponieważ był tańszy w produkcji i mogła się ona rozpocząć prawie natychmiast (wykorzystywano ramę kadłuba już produkowanego P-36), 26 kwietnia 1939 zamówiono 524 egzemplarze pod oznaczeniem P-40 (H-81). Były one podobne do XP-40, ale w trakcie produkcji dokonywano ciągłych zmian z powodu rosnących wymagań, zwłaszcza dotyczących zwiększenia prędkości maksymalnej z 483 km/h (300 mph) do 580 km/h (360 mph). Zmieniono układ rur wydechowych, kształt i wielkość chwytu powietrza do gaźnika na górze osłony (został on przesunięty do tyłu) oraz przesunięto do przodu chłodnice znajdujące się pod nosem. Zmiany te jednak nie przyniosły oczekiwanych rezultatów. Samolot poddano próbom aerodynamicznym w tunelu NACA. Projekt poddano dalszym udoskonaleniom – zastosowano m.in.