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).
Р-63С
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.
Выпуск Р-63С начался в Баффало и Уитфилде в январе 1945 года. Новый самолет выпускался в соответствии с рекомендациями NACA, данными по результатам испытаний предыдущей модификации истребителя. Наиболее заметным внешним отличием было появление дополнительного стабилизатора под фюзеляжем. Впрочем, первые машины Р-63С-1 не имели этого стабилизатора, однако фирма Bell вскоре выпустила наборы, позволявшие установить стабилизаторы в полевых мастерских. Поскольку это изменение на затрагивало несущих элементов фюзеляжа, монтаж стабилизатора в полевых условиях не доставлял больших хлопот. Другая внешняя особенность — новый воздухозаборник карбюратора. Новый воздухозаборник был выше. Но главное отличие затрагивало «начинку» самолета — на нем установили двигатель V-1710-117(E21), развивавший мощность 1325 л.с. Благодаря новой передаче и механическому наддуву с передаточным числом 7,21:1 вместо 6,85:1 двигатель развивал номинальную мощность на высотах до 7600 м. Кроме того, двигатель допускал кратковременное форсирование до 1800 л.с. на высоте 7300 м. Р-63С-1 набирал высоту 6100 м за пять минут.
Максимальная скорость при форсированном двигателе составляла 684 км/ч на высоте 5700 м. Емкость внутренних топливных баков составляла 477 л. Масса бронирования была ограничена до 91 кг. Всего было построено 215 машин Р-63С-1. Следующий вариант Р-63С-5 стал самым многочисленным. До мая 1945 года было выпущено 1012 машин. У машин этой модификации на 25,4 см уменьшили размах крыльев (до 11,68 см). Другим внешним отличием было наличие узлов подвески, размещенных под крыльями и под фюзеляжем. Большинство из машин этой модификации было продано Советскому Союзу и Франции.
