С введением нового истребителя в боевой строй не торопились. Советская авиация уже не страдала от острой нехватки техники, выпуск её на отечественных заводах постоянно возрастал. Памятуя о дефектах «Аэрокобры», её наследницу хотели сначала тщательно изучить. В НИИ ВВС и ЛИИ НКАП с конца 1944 г. по март 1945 г. последовательно облётывались машины серий A-1, A-5, A-7 и A-10.
В целом P-63 оценили положительно. Высокая скорость, неплохая манёвренность, мощное вооружение рекомендовали её с самой лучшей стороны. Более надёжной стала система управления, частично переведённая с тросов на жёсткие тяги. Удобное трёхколёсное шасси с эффективными тормозами обеспечивало руление, взлёт и посадку с хорошим обзором и давало отличную управляемость на земле. P-63A уступал по скорости немецкому истребителю Мессершмитт Bf.109G-4 всего на 9 км/ч (на 1,5 %) на высоте 5000 м, более существенно он проигрывал в скороподъёмности (на 2 м/с — 14 %) на этой же высоте. Зато по показателям горизонтального манёвра американский истребитель опережал и «мессершмитт», и Фокке-Вульф FW-190A-4. Последний проигрывал «Кингкобре» и по скорости.
Вместе с тем P-63 имел и существенные недостатки. По сравнению с P-39 последних выпусков у первых вариантов модификации A уменьшились полезная нагрузка и запас горючего, ухудшилась бронезащита.
Проблемой явилась также недостаточная устойчивость самолёта на выходе из пикирования и на вводе в вертикальные фигуры высшего пилотажа. Её частично парировали на серии A-7 и почти полностью ликвидировали на модификации P-63C с подфюзеляжными килями-гребнями. Эти кили «задним числом» начали монтировать и на ранее выпущенных P-63A, для чего опять «притормозили» движение по АЛСИБу.
Несмотря на все усилия американских конструкторов, страдала «Кингкобра» и штопором. Это было связано с теми же причинами, что и у P-39. По израсходованию боекомплекта пушки и фюзеляжных пулемётов балансировка самолёта нарушалась, и требовалось немедленно скомпенсировать это регулировкой триммеров. В противном случае P-63 переходил в штопор. Вот что было написано в отчёте по результатам испытаний «Кингкобры» в НИИ ВВС: «При незначительных ошибках, допущенных в процессе выполнения пилотажа, особенно вертикальных фигур, возможен срыв самолёта в штопор». Штопор, правда, был менее коварным, чем у P-39: плавным, без рывков и биения ручки.
По всем этим причинам на пилотирование «Кингкобры» в СССР сначала наложили много ограничений: опасаясь перегрузок, запретили выполнение бочек, резкий вывод из пикирования и вход в вертикальные фигуры; пилотировать вообще разрешалось только плавными движениями рулей. Позже для машин с усиленными крылом и хвостовым оперением ограничения сняли, но выполнение фигур без боекомплекта или балласта запрещалось категорически.
Поэтому поступление «Кингкобр» в строевые части ВВС задержалось. Сначала их отправляли в различные мастерские и на рембазы, затем в запасные полки 4-й и 6-й запасных бригад, где производилось переучивание лётного состава. И лишь потом американскими истребителями начали пополнять полки в тылу. В результате на 1 мая 1945 г. в советской авиации насчитывалось 1473 машины, но в действующей армии — всего пять P-63. Они, видимо, использовались только для ознакомления. Никакой информации о совершении ими боевых вылетов нет. Но и потерь тоже практически не было, к 1 мая в авариях и катастрофах разбили только семь самолётов.
С весны 1945 г. P-63 начали поступать в строевые части истребительной авиации ПВО. Это не удивительно: на высотах более 7500 м «Кингкобра» обгоняла и английский «Спитфайр» IX, и советский Ла-7. У неё был хороший потолок. На некоторых P-63 имелся радиополукомпас MN-26Y, что существенно облегчало навигацию ночью и в облаках. В начале того же года поступил даже один экземпляр P-63A-10, оснащённый РЛС. Правда, радар был не поисковый, а предназначенный для предупреждения об атаке сзади. На 1 мая в полках ПВО уже числился 51 P-63.
В первую очередь «кингкобрами» пополняли части, ранее вооружённые P-39. Первым P-63 получил 28-й иап под Москвой. К августу по десятку машин прибыли в 17-й и 821-й иап ПВО. Осенью несколько машин попали в 39-й иап на аэродроме Малино (тоже в Подмосковье).