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.
Самолеты серии «А» подверглись многочисленным исследованиям и испытаниям. Свой вклад в попытку спасти машину внесло NACA, которое в конце 1943 года начало свою собственную программу испытаний «Кингкобры». Самолет Р-63А-1 (42-68861) после серии полетов подвергся испытаниям в аэродинамической трубе. Специалисты из Лэнгли подтвердили, что кроме ряда мелких изменений, следует изменить форму и высоту воздухозаборника для карбюратора, а также добавить под фюзеляжем стабилизатор, который улучшил бы устойчивость машины. Эти изменения внедрили на серийных «Кингкобрах» модификации «С». Одновременно угол фиксации хвостового оперения уменьшили с 2,7 до 1,1(. Дополнительно изменили конструкцию руля высоты, удвоив в нем число нервюр, благодаря чему уменьшилось пузырение обшивки руля на скоростях больше 563 км/ч. Одновременно было принято решение удлинить руль высоты, но воплотить этот замысел удалось лишь у последней серийной модификации — P-63F-1. В NACA порекомендовали оснастить элероны управляемыми из кабины триммерами, что совпадало с рекомендациями, полученными из Эглина. На штурвал установили груз массой 1 кг, который устранял чрезмерную легкость движения штурвала. Без груза имелась возможность резким движением штурвала начать маневр с ускорением -9…+10 g.
Шестой серийный Р-63 А-1 (42-68866) в полете над штатом Нью-Йорк. Хорошо видны 12,7-мм пулеметы в гондолах под крыльями.
На «Кингкобре» изучалась возможность оснастить самолет полозьями вместо колес. Для испытаний выбрали самолет Р-63А-6 (42-68931). Испытания проводились в 1944 году в Канаде. Изучалось как поведение машины при рулежке на земле, так и в полете. Завершились испытания зимой 1944/45 года уже в Баффало, но уже на другой машине. Это была «Кингкобра» Р-63А-1 (42-68887). Точные результаты испытаний не известны, но ни на одной другой «Кингкобре» лыжи не ставили.
Один из серийных самолетов Р-63А-9 (42-69606) оснастили оперением Рудлицкого (Витейлом). Потенциально, V-образное хвостовое оперение имело много достоинств. Оно должно было снизить массу машины, а также уменьшить ее аэродинамическое сопротивление. Экспериментальный самолет оснастили хвостовым оперением с двумя уравновешенными рулями. Испытания проводились в 1944 году. Машину пилотировал Боб Стенли и Текс Джонсон. Новое хвостовое оперение не оправдало возлагаемых на него надежд. На малых скоростях машина теряла стабильность и имела тенденцию сваливаться в штопор. Машина совершила 12 пробных полетов общей длительностью 9,5 часов. В 1948 году Bell оснастил оперением Рудлицкого еще один P-63G (45-57300). Угол между килями можно было регулировать на земле в диапазоне 38(…43(. Испытания показали, что теперь самолет стал увереннее держаться в воздухе, но его устойчивость во время взлета и посадки при поперечном ветре по-прежнему оставалась неудовлетворительной. После этого все дальнейшие работы над V-образным хвостовым оперением свернули.
Всего с октября 1943 года по декабрь 1944 года фирма Bell произвела 1725 машин Р-63А всех вариантов.
Р-63 А-1 (42-68871) во время испытаний в NАСА. Виден новый воздухозаборник карбюратора, позднее появившийся на Р-63 С-5.
Другой результат аэродинамических исследований NACA — значительно увеличенный воздухозаборник водяного радиатора, в сравнении со старым воздухозаборником на Р-63 А-1(слева).
Следующая модификация получила обозначение Р-63С (Модель № 33С). Литеру «В» пропустили, зарезервировав ее под так никогда и не реализованную модификацию самолета, оснащенную двигателем Packard Merlin V-1650-5. Этот двигатель представлял собой лицензионный вариант роллс-ройсовского двигателя. Работы по адаптации двигателя начали еще в 1943 году по приказу генерала Иколза, начальника департамента материально-технического обеспечения. Генерал отдавал приказ, держа в уме Р-51 «Мустанг», оснащенный этим двигателем. Первоначально планировалось собрать два Р-63В с двигателем V-1650-3. Двигатель развивал мощность 1500 л.с. на высоте 4000 м и 1300 л.с. на высоте 7400 м. В октябре 1943 года спецификацию изменили, сменив модификацию двигателя с «-3» на «-5». Двигатель следовало приспособить для вращения винта через длинный вал и конечную передачу, усилив с этой целью коленчатый вал. Когда к сборке первого прототипа было все готово, программу свернули. Причин для этого было несколько. Прежде всего, уже существовал самолет, использующий достоинства этого двигателя. Во-вторых, для нового двигателя требовалось коренным образом переработать воздухозаборники и воздуховоды, что, в свою очередь, повлекло бы за собой долгие летные испытания. Внедрение нового двигателя нарушило бы производственный процесс, в то время как Bell и без того постоянно срывал графики поставки. Наконец, замена двигателя увеличила бы массу самолета на 181 кг. В результате характеристики нового самолета принципиально бы не отличались от серийной «Кингкобры». Можно предположить, что последний довод и послужил главной причиной отказа.
