Słabości konstrukcji i wypadki spowodowały, że zespół konstrukcyjny Eda Heinemanna rozpoczął modyfikacje projektu. Silnik zmieniony został na jednostkę Wright XR-1820-32 Cyclone o mocy 825 koni mechanicznych i użyto trzypłatowego śmigła. W celu zapobiegania przeciągnięciom, kokpit samolotu został wyposażony w szereg instrumentów mających pomóc pilotowi w kontroli samolotu. Wprowadzono też system chowanych poprzecznie do wnętrza skrzydeł kół podwozia głównego, co pozwoliło na eliminację osłon aerodynamicznych. Przeprowadzone jednak w kwietniu 1938 roku testy nowego prototypu oznaczonego XBT-2 (zmodyfikowanego egzemplarza oznaczonego numerem BuNo 0627) nie wykazały znacznej poprawy właściwości samolotu.
W tym czasie Northrop Corporation znajdował się na granicy bankructwa, toteż w kwietniu 1937 roku został przejęty przez Douglas Aircraft, a nowy właściciel zażądał znacznej modyfikacji konstrukcji. XBT-2 został więc wysłany do Langley w Wirginii, gdzie w nowo zbudowanym tunelu aerodynamicznym National Advisory Committee for Aeronautics (NACA), BuNo 0627 został poddany licznym testom ujawniającym szereg wad powierzchni sterujących samolotu.