Ponieważ planowano zbudować wersję P-63B napędzaną silnikiem Packard Merlin V-1650-5, postanowiono zbudować prototyp z tym silnikiem, oznaczony jako XP-63A. Ponieważ silniki te nie były dostępne (wszystkie wykorzystywano do produkcji P-51 Mustang) i na tym prototypie zainstalowano silnik Allison V-1710-93, miał on moc startową 1325 KM i dzięki instalacji wtrysku wody osiągał on krótkotrwałą moc bojową 1825 KM. Układ wydechowy miał 12 końcówek z każdej strony kadłuba (a nie 6 jak w XP-63). Z uwagi na mały zasięg wynikający z małych zbiorników wewnętrznych, dodano pod skrzydłami po zaczepie do przenoszenia dodatkowych zbiorników paliwa. Można też na nich było przenosić bomby. Uzbrojenie zwiększono o 2 karabiny kal. 12,7 mm pod skrzydłami. Tylną część osłony kabiny wykonano z blachy, a nie szkła. Oblatano go 26 kwietnia 1943 roku. Osiągnął on na wysokości 7345 metrów prędkość aż 678 km/h. Na 6096 metrów wznosił się w 5 minut 47 sekund, a jego pułap wynosił 14 081 metra. Na samolocie aż 4-krotnie zmieniono silnik z uwagi na testy instalacji wtrysku wody. Zanim zakończono testy tej maszyny, rozpoczęto już produkcję wersji seryjnej P-63A.
Oficjalną nazwę „Kingcobra” (kobra królewska) samolotowi nadano dopiero w połowie 1944 roku.
Wersje samolotu P-63A