27 czerwca United States Army Air Forces (USAAC przekształcił się w USAAF tydzień wcześniej, 20 czerwca) zamówił dwa prototypy samolotu, pierwszy z nich otrzymał oznaczenie XP-62 i miał być dostarczony w ciągu 15 miesięcy, drugi noszący oznaczenie XP-62A miał zostać przekazany USAAF nie później niż trzy miesiące po pierwszym prototypie.
Opis konstrukcji Curtiss XP-62 był jednomiejscowym dolnopłatem o konstrukcji całkowicie metalowej z podwoziem klasycznym wciąganym w locie. Napęd samolotu stanowił 18-cylindrowy silnik Wright R-3350 Duplex-Cyclone o mocy 2300 KM napędzający dwa śmigła przeciwbieżne. Był to pierwszy amerykański myśliwiec jednomiejscowy, który jeszcze w fazie projektował został wyposażony w kabinę ciśnieniową (powstały wcześniej Lockheed P-38 Lightning w wersji XP-38A był pierwszym amerykańskim myśliwcem z taką kabiną, ale powstał on w wyniku modyfikacji istniejącej już wcześniej konstrukcji.
Uzbrojenie początkowo stanowiło osiem działek 20 mm, w późniejszym czasie ich liczbę zredukowano do czterech.