Первая модификация, выпущенная серией 50 штук, обозначалась как Р-63А-1 (Модель № ЗЗА-1). Машины в целом походили на прототипы ХР-63. Разница заключалась в использовании винта диаметром 3,53 м, вместо прежнего, имевшего диаметр на дюйм меньше, закрылков с другим размахом и хвостового оперения с большей площадью. Кроме того, боекомплект крыльевых пулеметов сократили до 250 выстрелов. В фюзеляже размещалось остальное вооружение самолета: 37-мм пушка М-4 скорострельностью 140 выстрелов в минуту с боекомплектом 30 выстрелов и два 12,7-мм пулемета с боекомплектом 270 выстрелов. Пушка весила 184 кг. Самолеты этой модификации имели под фюзеляжем пилон для подвески топливного бака емкостью 284 л или 227-кг бомбы. Следующие двадцать машин были выпущены как Р-63А-5 (Модель № ЗЗА-5). У этих самолетов появилась мачта антенны, расположенная за кабиной пилота. Мачта позднее использовалась на всех остальных модификациях. Следующая модификация — Р-63А-6 — отличалась наличием двух узлов под крыльями, способных нести подвесные топливные баки или 500-фунтовые бомбы. Данная модификация выпускалась серией в 130 машин. Самолеты оснащались двигателями Allison V-1710-93, которые еще не прошли полной программы испытаний. Поэтому мощность двигателей ограничили, снизив давление топливовоздушной смеси с 54 дюймов рт. ст до 45. Моторы с ограниченной мощностью установили на первые 125 машин. Однако эти машины начали преследовать неудачи. То у одного, то у другого самолета в воздухе внезапно начинала стремительно падать мощность двигателя. Лишь один самолет удалось посадить. Выяснилось, что причиной катастроф стала неудачная конструкция поплавка в карбюраторе фирмы Stromberg. После исправления дефекта катастрофы прекратились.

Следующие 150 самолетов выпустили в модификации Р-63А-7. Этот самолет можно отличить по измененной форме хвостового оперения. Размах горизонтального стабилизатора увеличили до 4,44 м, а хорду киля увеличили на два дюйма (5,08 см). Емкость подвесных топливных баков сократили до 242 л (68 галлонов). Модификация Р-63А-8 представляла собой качественный скачок, поскольку самолеты этой модификации получили действующую систему впрыска воды в цилиндры. Благодаря этому приему двигатель на короткое время мог развивать мощность 1800 л.с. При этом характеристики самолета заметно улучшались. Максимальная скорость на высоте 5500 м достигала 679 км/ч, а высоту 6100 м самолет набирал за 4,8 минут. Система впрыска воды стала стандартным элементом конструкции всех последующих модификаций «Кингкобры». Самолет также оснастили новым винтом фирмы Aeroproducts A6425-D3. Более 200 самолетов модификации дополнительно оборудовались фотопулеметом N-6, установленным в правом крыле. Боекомплект пулеметов сократили до 200 выстрелов на ствол. Серия из 445 следующих машин получила новую бронеспинку пилотского кресла. Этим самолетам присвоили обозначение Р-63А-9. В остальном они ничем не отличались от машин А-8. Последней модификацией стала Р-63А-10. У А-10 пушку М-4 заменили на М-10. Главным достоинством новой пушки, помимо лучшей баллистики, был большой боекомплект, достигающий 58 выстрелов. К сожалению, изменение было куплено за счет сокращения емкости внутренних бензобаков на 10 галлонов (39 л). С другой стороны, новая пушка получила улучшенный электрический прицел N-9. Кроме того, под крыльями самолета установили узлы для крепления пусковых установок на три неуправляемые ракеты ХМ-241 — по одной установке под каждым крылом. Масса брони, защищавшей самолет, достигла 107 кг. Всего выпустили 730 машин А-10.

ХР-63 А (42-78015). Обратите внимаиие на нетипичный серийный номер без последней цифры года в начале. На самолете стоял двигатель Allison V-1710- 93 с 12 выхлопными патрубками ни каждой стороне. Машину облетали 26 апреля 1943 года. Но сравнению с ХР-63, эта машина имела другие закрылки и хвостовое оперение.

Второй серийный Р-63 А-1 (42-68862) перед заводским ангаром. Серийный номер на хвосте неполный.

13 марта 1944 года приказом по USAAF на базе Эглин начались испытания истребителя Р-63 на предмет «combat suitability», то есть способности самолета отвечать требованиям современного поля боя. В испытаниях участвовали три «Кингкобры»: две А-5 и третья А-1. От серийных машин испытуемые самолеты отличались винтом Curtiss Electric меньшего диаметра (3,38 м). Ни одна из машин не была оснащена системой впрыска воды, поэтому их моторы можно было форсировать только до 1390 л.с. Испытания проводились в три этапа. Первый этап состоял из летных испытаний, в ходе которых определялись максимальная скорость, скороподъемность, потолок, угловая скорость выполнения бочки, ускорение в пике, дальность полета и маневренность. Проводились как сравнительные, так и индивидуальные испытания. Второй этап предусматривал испытание вооружения, а в ходе третьего этапа обобщались результаты двух предыдущих. Для сравнения использовали следующие машины: Р-47D-20, Р-51В-5 и P-38J-15. Выяснилось, что у «Кингкобра» самый тихоходный самолет, причем отставание наблюдалось на всех высотах. Наибольшую скорость самолет развил на высоте 6100 метров — 639 км/ч. Это было на 58 км/ч меньше, чем развивал Р-51В на высоте 9150 метров. Сама же «Кингкобра» на высоте 9150 уступала Р-51 71 км/ч. Немного лучше обстояли дела со скороподъемностью: «Кингкобра» шла вслед за «Мустангом», опережая «Тандерболт» и «Лайтнинг». Однако дальность полета Р-63 оказалась вообще ниже всякой критики. Испытание на дальность полета было организовано так, чтобы напоминать реальное боевое задание, и состояло из следующих элементов: старт, набор высоты, разгон до крейсерской скорости, бой в течение 5 минут на максимальной скорости (форсированный двигатель), обратный полет на крейсерской скорости и посадка. При таких условиях радиус действия без подвесных баков у Р-63 составлял всего 105 км. С двумя подвесными баками емкостью 284 л каждый радиус возрастал до 550 км. Однако при этом максимальная высота полета снижалась до 6100 метров, поскольку на большей высоте топливный насос не работал. Для сравнения можно сказать, что радиус действия «Мустанга» без подвесных баков достигал 824 км, то есть был в восемь с лишним раз больше, чем у «Кингкобры». С подвесными баками радиус действия «Мустанга» достигал 1290 км. Ценность таких испытаний доказывали донесения с фронтов.

Концепция Белла — самолет с мощным вооружением, хорошими взлетно-посадочными качествами и отличным обзором из кабины — показала свою несостоятельность. Часть вины за это можно переложить на USAAC, который в предвоенные годы ни в одном из своих технических заданий не оговаривал радиус действия. Поэтому Bell Aircraft Corporation смело жертвовала объемом топливных баков, стараясь выиграть в оговоренных характеристиках. Но, что было хуже всего, конструкция самолета исключала возможность увеличить объем внутренних топливных баков — ни в фюзеляже, ни в крыльях. Внутренность центроплана была занята нишами шасси, а также воздуховодами водяного и масляного радиаторов. «Кингкобра» имела самый маленький объем внутренних бензобаков среди всех американских истребителей времен Второй Мировой войны. Лишь позднее на самолете Р-63Е-1 удалось с помощью двух подвесных баков общей емкостью 814 л довести радиус действия до 950 км, но было уже поздно. Дальнейшие испытания дали неоднозначные результаты. Лучше всего «Кингкобра» показала себя на испытаниях маневренности, уверенно обойдя всех конкурентов. Высокая эффективность закрылков позволяла самолету вращаться с угловой скоростью 110 град./ сек. Поэтому самолет делал полный поворот вокруг продольной оси за 3,27 секунд, не имея себе равных среди других американских истребителей. В испытаниях скороподъемности «Кингкобра» без форсажа двигателя уступала только «Мустангу». В пикировании самолет уступал Р-47 и Р-51, превосходя только Р-38. Некоторые претензии вызывал ограниченный противокапотажной дугой обзор из кабины. Критике подверглось и вооружение, особенно пушка, которая имела совсем другую баллистику, чем сопряженные с ней пулеметы. В результате было довольно трудно одновременно поразить цель из всех видов вооружения. Армейским специалистам также не понравилась малая скорострельность пушки. Итогом программы стала отрицательная оценка самолету в целом. Констатировалось, что из-за малого радиуса действия самолет не отвечает требованиям поля боя. Кроме того, самолету припомнили отсутствие регулируемых из кабины триммеров на элеронах, ограниченный обзор из кабины, а также недостатки вооружения. Одним словом, самолет признали годным для оснащения частей второго эшелона. Такая судьба ожидала самолет, несмотря на множество положительных отзывов боевых пилотов. Великолепная маневренность машины стоила немного из-за малого радиуса действия.