На первые серийные P-40 ставили моторы Allison V-1710-33. Первая серийная машина покинула сборочный цех в марте 1940 года. Самолет прошел тщательную наземную проверку. 4 апреля 1940 года заводской испытатель фирмы Curtiss Ллойд Чайлд поднял машину в воздух.

Три первых самолета использовали для экспериментов. Первый самолет остался на фирме, где на ней отрабатывались различные модификации. Два других самолета передали в USAAC с целью испытать машины в оперативных условиях. Выяснилось, что рост массы серийного самолета по сравнению с прототипом с 2849 до 3078 кг практически не сказался на его характеристиках. На высоте 4570 м самолет развивал максимальную скорость 575 км/ч, потолок составлял 9980 м. Высоту 4570 м самолет набирал за 5,3 мин. Дальность полета достигала 1529 км. Это было более чем в два раза больше, чем у Bf 109 или «Spitfire». Но в остальном P-40 смотрелся невыразительно на фоне европейских машин.

Он уступал им в скорости, а простой механический наддув справлялся со своей работой лишь до высоты 5000 м. С другой стороны, P-40 обладал колоссальным запасом прочности, что позволило его использовать в качестве бомбардировщика и штурмовика. Самолет отличался и хорошей живучестью, продолжая полет с такими повреждениями, какие для других самолетов были смертельны.

Из заказанных 524 машин построили 200 (серийные номера 39-156…39-289 и 40-292…40-357, армейские номера 13033… 13232). Первые самолеты попали в 8 Pursuit Group, а все 200 машин передали заказчику к 15 сентября 1940 года. Эти самолеты находились в составе 20 Pursuit Group на базе Марш-Филд и 31 Pursuit Group в Селфридж-Филд. Шестнадцать истребителей по ленд-лизу передали Советскому Союзу. Служба американских P-40 продолжалась до 22 сентября 1942 года.

P-40Е в фазе подготовки к первому полету.

P-40Е (41-25094) с двумя подвесными бензобаками под крыльями. Обратите внимание на форму выхлопных патрубков.

Существовала и модификация P-40 — P-40А, хотя в действительности был выпущен всего один такой самолет (40-326). В марте 1942 года на базе Боллин-Филд его переделали в серийную машину. P-40А был разведывательным самолетом, оснащенным фотоаппаратурой.

Вероятно, самолет позднее передали англичанам. В Англии машине присвоили стандартное обозначение P-40 «Tomahawk» Mk. I.

В ходе службы P-40 подвергались ряду переделок. Самолет получил бронированное лобовое стекло и герметизирующиеся топливные баки. Снятые с вооружения линейных частей машины использовали в учебных частях в качестве буксиров воздушных целей. При этом истребителям присваивалось обозначение RP-40.

В боевых частях очень быстро проявились недостатки самолета. Прежде всего, вооружение истребителя оставалось все равно недостаточным. Чтобы исправить этот принципиальный недостаток, пришлось добавить еще два пулемета в крылья. Самолеты с усиленным вооружением обозначались как P-40B/Model 81B. Всего выпустили 131 такую машину. Таким образом, самолеты P-40В несли уже шесть стволов: четыре калибра 7,62 мм и два калибра 12,7 мм. Самолеты с усиленным вооружением начали поступать в части с декабря 1940 года. Последние 193 самолета серии закончили как Р-4 °C (заводское обозначение осталось прежним Model 81B). На самолетах Р-4 °C установили самогерметизирующиеся топливные баки с герметикой на внутренней поверхности, а не внешней, как это было до того. Под фюзеляжем появился узел для подвесного топливного бака, что позволяло увеличить и без того внушительную дальность полета. Самолеты Р-4 °C выпускались с марта по май 1941 года. Самолет 41-13456 в 1942 году переделали в двухмоторный истребитель. Мотор в носовой части фюзеляжа сняли, а на крыльях разместили две мотогондолы с двигателями Packard Merlin V-1650-1 стартовой мощностью 1300 л.с./972 кВт. Судьба этой машины неизвестна. Нет данных даже о том, поднималась ли она вообще в воздух или это был просто макет.

P-40E-I–CU во время испытаний с подвесными баками объемом 200 галлонов США. Эти баки предполагалось использовать при перегоне истребителей на отдаленные базы на Тихом океане. Появление большого количества эскортных авианосцев позволило отказаться от этого плана.

P-40Е- 1-СU (41-25094) с двумя большими подвесными баками по 225 галлонов США, предназначенными для сверхдальних перелетов. Взлетная масса в этой конфигурации достигши 4800 кг. Баффало, август 1942 года.

Самолеты P-40В и Р-4 °C в большинстве своем попали в состав авиачастей USAAC, дислоцированных на Гавайях и Филиппинах. Появились эти машины и в Китае. После атаки японской авиации на Перл-Харбор 7 декабря 1941 года, на окрестных базах осталось всего 27 боеспособных машин. Практически все остальные истребители были уничтожены на земле.

Первые три модификации истребителя (P-40, P-40В и Р-4 °C) мало чем отличались друг от друга. Несмотря на все усовершенствования, самолет по-прежнему уступал европейским истребителям. «Бутылочным горлом» конструкции был двигатель. Улучшить характеристики самолета можно было только одним способом — увеличив мощность двигателя. Конструкторы фирмы Curtiss вели долгие совещания с коллегами из Allison Division of General Motors. Вскоре им удалось достичь соглашения, согласно которому ожидалось появление двигателя Allison V-1710-39 (F3R) мощностью 1150 л.с./ 860 кВт. Кроме того, благодаря улучшенному наддуву мощность поддерживалась на одном уровне вплоть до высоты 3560 м. Это подтвердили испытания, проведенные в октябре 1940 года. Кроме того, двигатель допускал кратковременное форсирование до 1470 л.с./1100 кВт.

Новый мотор был на 26 см короче предшественника, что повлекло за собой укорочение всего фюзеляжа. Двигатель работал с новым радиатором. Под фюзеляжем появился универсальный пилон, позволявший подвешивать или 200-л бензобак или 227-кг бомбу. Имелась возможность смонтировать бомбодержатели под крыльями, но этой возможностью практически никогда не пользовались.

P-40Е с двигателем Rolls-Royce/Packard «Merlin» V-1651 мощностью 1300 л.с. Этой машине придали обозначение XP-40F.

Чуть выше поднялась ось винта, что позволило укоротить стойки шасси. Предложение Берлина было, наконец, принято. Пулеметы под капотом убрали, а в крыльях установили четыре 12,7-мм пулемета. Предусматривалась возможность установить в крыльях еще пару 20-мм пушек, но эту возможность оставили нереализованной. Изменения в схеме вооружений представляли собой вынужденный шаг, объяснявшийся установкой нового мотора. Изменили форму фюзеляжа, сделав его ниже. Изменили форму фонаря кабины. За лобовым стеклом установили вкладку из бронестекла. Кабину защитили броней общей массой 79 кг.

В результате появился самолет P-40D (Model 87). Первым заказчиком нового самолета стали англичане. Представители USAAC разместили заказ на P-40D лишь в июне 1940 года.

22 мая 1941 года в воздух поднялся первый из заказанных англичанами Model 87A-2, а вскоре за ним последовал и американский вариант Model 87А-1. Первые 22 машины были собраны в соответствии с описанным выше стандартом, но уже в начале 1941 года вооружение самолета довели до 6 12,7-мм пулеметов, установленных в крыльях. Модифицированные таким образом истребители стали называться P-40Е «Warhawk». Кроме того, у них изменилась конфигурация бронезащиты кабины, общая масса брони достигла 79,5 кг. У самолетов P-40Е поздних выпусков под крыльями имелись замки для шести 9-кг или двух 45-кг бомб. Радиооборудование состояло из радиостанции SCR-283 или SCR-274N. Все перечисленные изменения привели к тому, что масса самолета возросла до 3814 кг (и даже до 4176 кг в полной конфигурации), тогда как оригинальный P-40 весил всего 3078 кг.