Реконструированная "Аэрокобра" во второй раз покинула стены цеха лишь в ноябре 1939 г. Переделки, хотя и не коснулись основной концепции, были столь серьёзны, что самолёт получил новый индекс как на фирме — "Белл Модель 12", так и в армейском регистре — ХР-39В.
По рекомендациям NACA, была облагорожена форма фюзеляжа, снижен и переконструирован фонарь кабины, увеличено вертикальное оперение. Общая длина фюзеляжа увеличилась с 8.74 до 9.07 м, а размах крыла уменьшился с 10.92 до 10.37 м. Носовое колесо стало закрываться створками полностью. Воздух к водо- и маслорадиаторам подводился через небольшие каналы в корнях крыла, а на "спине" появился характерный "горб" заборника воздуха для карбюратора. Силовая установка состояла из Аллисона V-1710-39 мощностью 1090 л.с. на высоте 4 000 м.
Первый полёт ХР-39В совершил 25 ноября 1939 года. В декабре он был принят Армией и повторно направлен на испытания в Райт-Филд. Поскольку взлётный вес вырос до 2930 кг, а мощность мотора уменьшилась, самолёт смог развить лишь скорость 375 миль/час (603 км/час) на высоте 15 тыс. футов (4572 м), а высоту 20 тыс. футов набирал за 7.5 мин. Однако манёвренность на малых высотах улучшилась, и Воздушный корпус был настолько удовлетворён, что в январе 1940 г. потребовал от Белла снять турбокомпрессоры на всех строящихся YP-39 и привести их к стандарту ХР-39В.
"Прародительница" "Аэрокобр" — ХР-39, в нестандартной серебристой окраске, с красно-белыми полосами на хвосте. Надпись перед дверцей: "U.S. ARMYХР-39 AIR CORPS SERIAL N0.38-326 CREW WEIGHT 200 LBS". Опознавательные знаки — довоенного типа, на нижней плоскости крупная надпись "U.S. ARMY"
Жизнь второго прототипа оказалась недолгой — налетав всего 28 часов, 8 июня 1940 г. ХР-39В разбился.
Переделка серии YP-39 к стандарту ХР-39В также несколько задержала их выпуск. Первый YP-39 поднялся в воздух 13 сентября 1940 г. Поскольку отличия от ХР-39В были минимальны (увеличено вертикальное оперение, изменена лобовая створка передней стойки шасси, введены отдельные тоннели для водо- и маслорадиаторов в передней кромке каждого полукрыла, установлен винт "Кёртисс- Электрик"), фирменное название "Белл Модель 12" сохранилось. Мотор был практически аналогичен установленному на ХР-39В, хотя имел обозначение V- 1710-37, и той же мощности, но запас топлива уменьшился до 170 галлонов (643 л). Тем не менее, взлётный вес полностью оснащённых и вооруженных самолётов возрос до 7235 фунтов (3282 кг), соответственно лётные данные при неизменной мощности мотора упали (скорость — до 368 миль/час ( 592 км/час) на высоте 15 000 футов (4572 м)).
Все самолёты серии YP-39 были переданы Армии в период с 7 сентября по 16 декабря 1940 г. и испытывались в течении нескольких этапов. После первого этапа ранние образцы были возвращены на завод для доработки и вооружения. Первый экземпляр, N° 40-27,ещё невооруженный, был разбит во время 8-го полёта: лётчик-испытатель Боб Стэнли предпочёл парашют вынужденной посадке с невыпускавшимся шасси. Интенсивные и разносторонние испытания YP-39 продолжались до середины 1942 г. и имели серьёзное влияние на серийное производство. Они стали своего рода "подопытными кроликами" для серийных образцов, на них отрабатывались новые узлы и технические решения. Например, если на первых машинах вооружение состояло из 37-мм пушки Олдсмобил Т-9 с боекомплектом 15 снарядов, двух 12.7-мм пулемётов и двух 7.62-мм пулемётов и было установлено в носовой части фюзеляжа, аналогично серийной модели Р- 39С, то уже через несколько месяцев 7.62-мм пулемёты переместились в крыло (по два в каждой консоли), что соответствовало более поздним серийным моделям от P-39D до P-39N.
Во время испытаний опытной серии YP-39 "Аэрокобра" полностью проявила свой норов: кроме первого, разбились также 3-й (40-29), 4-й (40-30) и 12-й (40-38) экземпляры из-за дефектов мотора, 5-й разрушился во время выполнения фигур высшего пилотажа, 10-й не вышел из плоского штопора. Собственно, в опытной серии выявился весь "ассортимент" дефектов конструкции. Но было поздно что-либо исправлять: сотни серийных самолётов уже воевали на фронтах второй мировой войны. В спешке с серийным производством, недоработке конструкции — вторая основная причина "нелюбви" лётчиков к "Аэрокобре".
"Долгожителем" в серии YP-39 стал 9-й самолёт (40-35), списанный 1 ноября 1945 г. и разобранный на детали. Остальные ещё ранее были переданы для использования "по 26-му классу", т.е. в качестве натурных образцов в технических училищах, причём после сравнительно небольшого налёта. Максимальный налёт в 388 часов имел 13-й экз., № 40-39, списанный 10.06.42 г.