“小鷹”問世
1941年5月，寇蒂斯生產線開始轉產P-40的新型號——P-40D（Model H87-A2）。
XP-46
P-40D換裝了1150馬力的艾利森V-1710-39 12缸V形液冷發動機，該發動機原先是為寇蒂斯XP-46戰鬥機準備的，但是美國陸航最後決定不停產P-40，於是給該機P-40換上了這種新發動機。1940年6月10日陸航提出用更換髮動機的P-40來取代P-46，寇蒂斯也同意這樣做，新機編號P-40D，寇蒂斯為其賦予了全新的公司編號——Model 87。
V-1710-39發動機
為了匹配新發動機，P-40D的機鼻改短，併為所有後續P-40所繼承。V-1710-39發動機的齒輪減速器把動力輸出軸增高了15.24釐米，為此整個機鼻的外形都進行了改變。P-40D的機身長度縮短15.24釐米，減小了機鼻的橫截面積，也相應縮短了起落架。此外該機還加大了散熱器尺寸，位置也進一步前移。P-40D增加了大約80千克的裝甲，去掉了機鼻機槍，在每側機翼中安裝了兩挺帶液力自動裝彈機的12.7毫米機槍。陸航還打算在機翼中安裝兩門20毫米機炮，但最後沒有實現。P-40D機腹掛架可以掛載一個197升副油箱或一枚227千克炸彈，機翼掛架還可掛載6枚9千克炸彈。P-40D的總重增加到3930千克，因而爬升率和升限仍然較弱。
為了匹配新發動機，P-40D的整個機鼻外形被改變
在第一架P-40D首飛前，英國就在1940年5月為皇家空軍訂購了560架，因發動機和外形的改變命名為“小鷹”I（Kittyhawk）。法國也訂購了數目不詳的H87-A1，同樣沒有交付。
1941年末“小鷹”I開始交付，首批20架“小鷹”I具有4挺12.7毫米機槍，編號H87-A1。剩餘的“小鷹”I具有6挺機翼機槍，編號H87-A2，等同於美軍的P-40E，只是安裝了英制設備。
英國空軍的“小鷹”I，6機槍版本
在英國訂購“小鷹”I之後的5個月後，1940年9月美國陸航才訂購了少量P-40D，序列號40-359~381。
美國陸航只訂購了22架P-40D，1948年2月18日改為購買具有6挺機槍的P-40E（H87-B2），從此6挺機槍成為此後P-40的標配。P-40E去掉了機炮安裝座，美國陸航P-40E的序列號40-358、40-382~681、41-5305~5744、41-13521~13599。
倖存至今的P-40E
P-40E還是使用V-1710-39發動機，最大速度分別是539千米/時（1525米）、555千米/時（3050米）、583千米/時（4570米）；初始爬升率640米/分，可在11.5分爬升到6100米；實用升限8840米，最大航程分別是1045千米（無副油箱）、1370千米（掛載一個197升副油箱）、2250千米（掛載一個643升副油箱）。該機空重2880千克，總重3755千克，最大起飛重量4173千克，機長9.50米，機高3.23米。
飛虎隊的P-40E雙機
“小鷹”IA相當於P-40E，共製造了1500架，主要裝備皇家空軍，加拿大、澳大利亞和新西蘭也獲得了部分。隨著租借法案的通過，所有用美國資金為外國購買的飛機都要有美軍型號和陸航序列號。因為“小鷹”IA安裝了英國設備，不能完全等同於P-40E，所以該機的美軍編號是P-40E-1（H87-A4）以利識別。
“小鷹”IA
“灰背隼”發動機
1941年，P-40D 40-360安裝了英國製造的羅-羅“灰背隼”28發動機進行測試。該發動機具有單級二速機械增壓器，最大功率1300馬力。1941年6月30日該機首飛，性能有了一些提高。這架實驗性的P-40D可以通過機鼻頂部消失的化油器進氣口與P-40E區別開。
換裝“灰背隼”發動機的P-40D 40-360
但因為艾利森的阻撓，“灰背隼”發動機在經歷了重重困難後才進入美國，由帕卡德汽車公司按許可證生產。寇蒂斯共製造了1311架安裝該發動機的P-40F。P-40F及後繼型號的美軍綽號是“戰鷹”（Warhawk）。
P-40F的羅-羅“灰背隼”發動機
首批699架P-40F因生產批次編號系統尚未生效，所以沒有後綴批次號。P-40F-5-CU起開始引入批次號，該機的機身從9.50米加長到10.16米以改善縱向穩定性，併成為之後P-40的標配。P-40F-10-CU的發動機罩散熱片改為手動而不是電動操縱，P-40F-15-CU增加了防凍設備，P-40F-20-CU改進了飛行員供氧系統，後期批次的P-40F增加了無線電桅杆。
P-40F-15-CU雙機
P-40F安裝一臺帕卡德製造的“灰背隼”V-1650-1 12缸V形液冷發動機，起飛額定功率1300馬力，5640米高度功率1120馬力。該機最大速度分別是515千米/時（1525米）、547千米/時（3050米）、567千米/時（4570米）、586千米/時（6100米）；爬升至3050米耗時4.5分，爬升到6100米耗時11.6米；最大航程分別是1130千米（無副油箱，6100米高度巡航）、1410千米（掛載一個197升副油箱）、2415千米（掛載一個643升副油箱）；實用升限19485米。P-40F空重2990千克，總重3855千克，最大起飛重量4240千克，機長10.16米（P-40F-5-CU開始），機高3.23米，武器為安裝在機翼中的6挺12.7毫米機槍。
150架P-40F根據租借法案提供給了皇家空軍，命名為“小鷹”II。
“小鷹”II
P-40F 41-13602進行了改裝以測試新的冷卻系統和方向舵，編號也改為非正式的YP-40F。該機的冷卻系統後移並有測試了不同配置，包括埋入翼根部位的一種。
具有奇怪冷卻系統的YP-40F
部分P-40F在換裝了艾利森V-1610-81發動機後被用於訓練任務，編號P-40R-1。
P-40G是美國陸航的44架改裝“戰斧”IIA（H81-A2）機翼的現有P-40，以使該機具備4挺7.62毫米機槍。其中首架P-40 39-221被賦予了XP-40G的非正式編號。1941年8~9月剩餘了43架改裝完畢，寇蒂斯公司編號H81-AG。
16架P-40G在1941年10月起被運往蘇聯。1942年10月美國餘下的P-40G編號被改為RP-40G，“R”代表嚴禁作戰。
P-40G
P-40J是計劃中安裝渦輪增壓發動機P-40E的編號，但該項目在1942年5月停止，沒有造出樣機。
P-40K和P-40L
由於“灰背隼”發動機的產量有限，所以艾利森發動機的P-40並未停產。
P-40K換裝了馬力更大的艾利森V-1710-73(F4R)，起飛功率1325馬力，3600米高度功率1150馬力。該發動機具有自動增壓調節器。
沙漠塗裝的P-40K
1941年10月28日，根據租借法案為中國訂購了600架P-40K。根據美國陸航原計劃P-40K將是最後一種大規模生產的P-40，之後寇蒂斯將轉產P-60。但由於P-60項目的延誤，導致在1942年6月15日P-40K的訂購數量被增加到了1300架。
YP-60E
1942年8月首架P-40K下線。P-40K-1-CU和P-40K-5-CU除發動機外與P-40E後期型基本一致，K-5只是增加了旋轉閥冷卻裝置。K-1和K-5保留了P-40E早期批次的短機身，因為增加的動力導致該機在起飛時易搖擺，所以垂尾根部安裝了背鰭作為補償。P-40K-10及以後的批次開始引入P-40F-5-CU的長機身，P-40K-15-CU是寒帶型。
鯊魚嘴塗裝的P-40K
P-40K的最大速度分別為515千米/時（1425米），583千米/時（4570米），爬升到4570米耗時7.5分。該機航程560千米（掛載一枚227千克炸彈），轉場航程2575千米，空重2900千克，總重3810千克，最大起飛重量4535千克。大多數的P-40K裝備了美軍或租借給中國，部署在了亞太地區。
192架P-40K-1-CU被租借給英國，命名為“小鷹”III，序列號FL875~FL905、FR111~FR115、FR210~FR361。首機在1942年末抵達中東。
英國空軍的“小鷹”III
澳大利亞皇家空軍獲得了42架P-40K，序列號A29-164~202（P-40K-10-CU）和 A29-203/205（P-40K-15-CU）。新西蘭皇家空軍也裝備了23架P-40K，加拿大皇家空軍裝備了9架P-40K-1-CU。巴西獲得了25架P-40K。
P-40K-10-CU 42-10219換裝了V-1710-43發動機，並進行了其他一些改進後成為XP-40K驗證機。因實驗的需要，該機的冷卻系統不斷變化位置，導致發動機罩的外形經常變化，其中一次把散熱器移到突出的機腹，留下一個光滑的機鼻。
XP-40K
為了增強“灰背隼”發動機P-40在近距離狗鬥中的作戰性能，寇蒂斯又研製了P-40L。
P-40L（H87-B3）可以被視為P-40F-5-CU的減重型號，某些批次通過減少內油、武器和一些設備減輕了113千克重量。該機其他方面則與P-40F-5-CU完全相同，P-40L被戲稱為“吉普賽舞娘露絲·李”，當時一位著名的脫衣舞女。
P-40L
P-40L-1-CU的內油和武器與P-40F一致。
P-40L-5-CU及以後的批次去掉了兩挺機翼機槍，共有4挺12.7毫米機槍，每挺備彈201發。並拆除機翼前部油箱，內油減少了140升。
P-40L-10-CU具有電動副翼調整片和發動機控制裝置。
P-40L-15-CU改進了化油器空濾和編隊燈。
P-40L-20-CU改進了無線電和電氣設施，並配備了一枚自毀燃燒手榴彈。
儘管降低了重量，P-40L的的最大速度僅比P-40F快了6.4千米/時。
英國獲得了100架P-40L，根據批次的不同稱為“小鷹”II/III。
“小鷹”III
美國陸航至少將53架P-40L換裝1360馬力艾利森V-1710-81發動機後改為高級教練機，編號P-40R-2。
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