Первый образец XP-39E взлетел с заводского аэродрома в Ниагара-Фоллз 21 февраля 1942 г. Мотор V-1430 в срок готов не был, и машину «перелицевали» обратно под V-1710-47. Истребитель имел прямоугольные законцовки крыла (у всех прочих вариантов «Аэрокобры» они были округлыми) и угловатой формы оперение. Воздухозаборники радиаторов в корневой части крыла увеличили, так же как и сами радиаторы.
Испытания сначала шли успешно, но на 35-м полёте самолёт не смог выйти из штопора (это была «фамильная» болезнь P-39). Ему на смену подготовили второй экземпляр, немного отличавшийся по очертаниям вертикального оперения, и с чуть более мощным двигателем. Он тоже летал недолго, а 15 мая разбился во время 27-го полёта.
27 мая взамен потерянного военное министерство заказало третий образец, опять с новым оперением. Он поднялся в воздух 19 сентября 1942 г. К этому времени из уцелевших обломков восстановили вторую машину, и тоже привлекли к испытаниям. Однако 8 февраля 1943 г. её «грохнули» во второй раз.
Но к этому моменту уже было ясно, что, как говорится, «фокус не удался». Скорость истребителя увеличилась, но не настолько, как предполагали. Зато увеличилась посадочная скорость, затянулся разбег, ухудшились скороподъёмность и манёвренность, уменьшился практический потолок. P-39E забраковали, планы массового производства этой модификации отбросили.
Однако сама идея внедрения ламинарного крыла продолжала оставаться многообещающей. Поэтому параллельно с «моделью 23» стали разрабатывать проект «модели 33», являвшейся уже новым истребителем, но сохранявшим ту же компоновку с размещением двигателя за кабиной пилота и передачей вращения на винт через длинный вал и вынесенный вперёд редуктор.
«МОДЕЛЬ 33»
27 июня 1941 г., ещё до того как XP-39 поднялся в воздух, командование ВВС армии США заказало фирме «Белл» два образца нового истребителя с мотором V-1710 с двухступенчатым наддувом и увеличенным по сравнению с P-39 размахом крыла (причём ламинарного). Видимо, с этого момента коллектив, возглавляемый Дж. Стриклером и Д. Фабриевым, приступил к разработке проекта «модели 33». Военные присвоили истребителю обозначение P-63.
Машина сохранила весьма своеобразную общую компоновку «Аэрокобры». Мотор V-1710 размещался в центральной части фюзеляжа, за кабиной лётчика. Одним из недостатков P-39 американцы и англичане считали одноступенчатый нагнетатель, неэффективный на больших высотах. Но компания «Аллисон» не стала создавать для своего двигателя сложный и требующий длительной доводки двухступенчатый агрегат, подобный тому, что «Роллс-Ройс» сделала для своего «Мерлина». Американцы обеспечили первую ступень наддува дополнительным отдельным нагнетателем, приводившимся от коленвала через гидромуфту. Эта муфта позволяла осуществлять плавное регулирование наддува без скачков.
Воздух к нему подавался через заборник, выставленный вверх за фонарём кабины. Водяные и масляные радиаторы располагались в каналах внутри фюзеляжа, входные окна которых находились в передней кромке в корневой части крыла. Двигатель вращал длинный вал, проходивший под полом кабины. С другого конца вал присоединялся к массивному редуктору, выполнявшему одновременно функции бронезащиты.
Конструкторы сохранили трёхколёсное шасси с необычно длинной передней стойкой, только усилив его. Остались и «фирменные» двери автомобильного типа, стёкла в которых поднимались и опускались. Но фюзеляж в целом претерпел существенные изменения. При этом старались избавиться от недостатков, выявленных на P-39. Одним из серьёзных дефектов «Аэрокобры» являлся существенный сдвиг центровки самолёта назад после израсходования боезапаса, что при неаккуратном пилотировании могло спровоцировать срыв в штопор. На «модели 33» фюзеляж сместили вперёд относительно крыла, одновременно удлинив его хвостовую часть. Носовую часть заострили и полностью переделали капотирование отсека вооружения. Теперь, сняв три панели, можно было легко подобраться к пушке, пулемётам и патронным ящикам.