Вскоре самолет оснастили винтом, имеющим большой шаг. Начались испытания максимальной скорости. Кроме того, шасси разблокировали, включили механизм уборки и добавили щитки. 10 марта во втором полете Саммерс в полете впервые убрал шасси. Третий полет состоялся 11 марта.
В это время обнаружились проблемы с двигателем, потребовавшие его замены. После замены, 24 марта, самолет снова облетали. На этот раз его пилотировал главный летчик-испытатель фирмы «Супермарин» — Джордж Пикеринг. 26 марта самолетом управлял Джеффри Квилл. Приземлившись, Квилл снова поднялся в воздух. При этом он забыл убрать закрылки, которые на прототипе выпускались на 57 гр, но самолет благополучно поднялся в воздух.
Единственный обнаруженный недостаток самолета заключался в чрезмерной угловой балансировке руля направления, в результате чего усилие на руле оказалось минимально, а при больших скоростях это приводило к недостаточной стабильности на курсе. Других серьезных недостатков выявить не удалось. Но скорость самолета оказалась значительно ниже предполагаемых 560 км/ч. Имелась надежда, что ее удастся достичь, доработав конструкцию самолета, и подобрав для него винт.
В начале апреля закончился предварительный этап испытаний и прототип К5054 передали для наземных резонансных испытаний. С этой целью Джордж Пикеринг перегнал 6 апреля самолет в Фарнборо. В ходе испытаний доказали возможность возникновения флаттера при скоростях меньших, чем предполагалось. Предельной безопасной скоростью для прототипа оказалась скорость 610 км/ч. 9 апреля Пикеринг перегнал машину обратно в Истлей.
На следующий день самолет поставили в ангар для новой доработки. Прежде всего уменьшили угловую балансировку руля направления, увеличив взамен площадь киля. Затем сделали уже горловину воздухозаборника карбюратора, подняв тем самым давление входящего воздуха. Далее, усилили створки капота, которые гремели в полете. После этого прототип впервые окрасили в серо-голубой цвет. Самолет окрасили работники фирмы, имевшей эксклюзивный контракт с «Роллс-Ройсом» на окраску машин этой фирмы. Увеличить максимально допустимую скорость самолета можно было только радикально изменив конструкцию крыла, поэтому на К5054 крыло оставили без изменений.
Примерно в это же время Министерство авиации согласилось официально присвоить самолету название «Спитфайр». Сам Митчелл был очень недоволен этим решением. Он воскликнул: «Это достаточно дурацкое имя, чтобы они могли его утвердить!». Любопытно, в 1936 году прототип К5054 назывался «Спитфайр II» в отличие от «Спитфайра I» — «типа 224».
Полеты возобновили 11 мая. Утром того дня Джеффри Квилл совершил более чем часовой полет, разгоняя самолет и испытывая его поведение после доработки. С новым рулем самолет значительно увереннее держался на курсе. Во второй половине дня Саммерс поднял «Спитфайр» в воздух для первой фотографической сессии. Квилл пилотировал авиетку, в которой находились Джон Йоксалл из журнала «Флайт» и Реджинальд Митчелл, который хотел посмотреть на свое детище в полете.
14 мая Квилл проводил испытания в пикировании. Набрав скорость 610 км/ч по приборам (в действительности скорость составила 750 км/ч), он услышал гул. Пилот вывел самолет из пикирования и вернулся в Истлей. На земле оказалось, что оторвалась нижняя часть щитка на левой стойке шасси, ударив при этом по днищу фюзеляжа.
Повреждения оказались минимальны, и на следующий день самолет был готов к очередному полету. Теперь главным было как можно скорее отправить машину на государственные испытания в Мартлсхем-Хит. Истребитель фирмы «Хоукер» (будущий «Харрикейн») уже прибыл на испытания, поэтому дальнейшие задержки могли привести к аннулированию государственного заказа. Но на этом этапе «Спитфайр» еще не был готов к официальным испытаниям. Несмотря на все ухищрения, самолет невозможно было разогнать в горизонтальном полете более чем на 540 км/ч. По данным, имевшимся у фирмы «Супермарин», их конкурент развивал скорость более 530 км/ч. Такая небольшая разница в скорости не могла считаться достаточной для уверенной победы в конкурсе. К счастью, вскоре удалось обнаружить, что у законцовок крыла происходят явления волнового кризиса. Самолет получил новый винт, с которым 15 мая развил в горизонтальном полете скорость 560 км/ч. После еще одного полета самолет вернулся в ангар для окончательной подготовки к испытаниям в Мартлсхем-Хите. Теоретически, самолет следовало вооружить, но в это время пулеметы еще не поступили. На совещании в штабе авиации 22 мая подняли вопрос о вооружении «Спитфайра». Было решено, пока пулеметов нет, установить как на «Спитфайре», так и на «Харрикейне» аналогичный по массе балласт.