Zastosowano nowe działko M10 zamiast M4, o tym samym kalibrze 37 mm i zwiększono zapas amunicji do 57 pocisków. Zmniejszono jednak zapas paliwa o 39 litrów i zastosowano nowy celownik elektryczny Typ N-9. Pod skrzydłami mogła przenosić po jednej trzyrurowej wyrzutni niekierowanych pocisków rakietowych XM-241. Zbudowano 730 sztuk tej odmiany. Łącznie od października 1943 roku do grudnia 1944 roku wyprodukowano 1725 egzemplarzy wersji P-63A wszystkich odmian.
Pod koniec 1943 roku rozpoczęto testy aerodynamiczne w tunelu NACA jednego egzemplarza P-63A-1. W ich wyniku stwierdzono konieczność m.in. modyfikacji wlotu powietrza do gaźnika i potrzebę dodania płetwy podkadłubowej (wprowadzono w wersji C), podwyższenia steru kierunku (wprowadzono w wersji F) oraz potrzebę zmiany konstrukcji steru kierunku.
W marcu 1944 roku lotnictwo USA rozpoczęto testy porównawcze P-63 z P-47D-20 Thunderbolt, P-51B-5 Mustang i P-38J-15 Lightning w celu oceny przydatności bojowej P-63. Po testach uznało, że samolot ten nie nadaje się do służby bojowej w tym okresie. Do testów użyto dwóch egzemplarzy P-63A-5 i jednego P-63A-1, wyposażonych jednak w śmigło Curtiss Electric o średnicy zmniejszonej do 3,38 metra.