Các phi công thuộc Bộ chỉ huy Không quân Vận tải, bao gồm cả những nữ phi công thuộc đơn vị Nữ phi công Phục vụ Không lực (WASP), nhận những chiếc máy bay tại nhà máy của Bell ở Niagara Falls, New York, và lái chúng đến Great Falls, Montana rồi tiếp tục theo con đường xuyên qua Canada đến Alaska, nơi mà các phi công vận chuyển Nga, nhiều người trong số họ là phụ nữ, sẽ nhận những máy bay này tại Nome và lái chúng đến Liên Xô ngang qua eo biển Bering. 2.397 chiếc máy bay đã được giao trong tổng số 3.303 chiếc máy bay được sản xuất (72.6%).

Theo một thỏa thuận vào năm 1943, phía Xô Viết sẽ không được phép sử dụng những chiếc P-63 để chống lại Đức Quốc xã và dự định chỉ tập trung tại Mặt trận Viễn Đông nhằm chuẩn bị cho một cuộc tấn công vào Nhật Bản sau này. Tuy nhiên, có nhiều báo cáo không được xác nhận từ cả phía Xô Viết lẫn Đức rằng chiếc P-63 đã được đưa ra sử dụng chống lại Không quân Đức. Đáng kể là, báo cáo của một phi công trong nhóm của Pokryshkin trong hồi ký của ông được xuất bản trong những năm 1990 cho rằng toàn bộ máy bay tiêm kích của Tập đoàn quân Không quân 4 được bí mật chuyển sang sử dụng máy bay P-63 vào năm 1944, trong khi trên chính thức nó đang bay P-39. Có một nguồn tin khác cho rằng chúng đã hoạt động tại [[Koenigsberg, tại Ba Lan và trong Trận chiến Berlin. Cũng có một số báo cáo của Đức về những chiếc P-63 bị bắn rơi bởi cả máy bay tiêm kích và pháo phòng không. Dù sao, mọi tài liệu chính thức của Xô Viết đều nói rằng chỉ có P-39 được sử dụng trên mặt trận Xô-Đức.

Nhìn chung, sách vở lịch sử chính thức của Xô Viết thường đặt nhẹ vai trò của những máy bay được cung cấp theo chương trình Cho thuê-Cho mượn hơn các thiết kế trong nước, nhưng người ta được biết chiếc P-63 là một kiểu máy bay cường kích hoạt động thành công tại Liên Xô. Phía Xô Viết phát triển thành công các chiến thuật chiến đấu trên không theo nhóm cho những chiếc máy bay tiêm kích Bell và P-39 ghi được con số chiến công khá bất ngờ trên những máy bay chiến đấu Đức, đa số là kiểu Stuka và máy bay ném bom nhưng cũng bao gồm các máy bay tiêm kích tiên tiến. Trần bay thấp, phi vụ ngắn, liên lạc radio tốt, một buồng lái kín và ấm áp, và khung máy bay bề bỉ góp phần vào hiệu quả của chúng. Đối với những phi công đã từng lái chiếc Polikarpov I-16 rắc rối, những khuyết tật khí động học của chiếc máy bay có động cơ đặt giữa là không quan trọng. Tại Viễn Đông, P-63 và P-39 được sử dụng trong Chiến dịch Bão Tháng Tám, khi lực lượng Xô Viết tấn công Mãn Châu Quốc và phía bắc Triều Tiên, nơi một máy bay P-63A Xô Viết đã bắn rơi một chiếc máy bay tiêm kích Nakajima của Lục quân Đế quốc Nhật Bản, có thể là Ki-43, Ki-44 hay Ki-84, ngoài khơi bờ biển Bắc Triều Tiên. Sau chiến tranh, số lượng máy bay còn lại tiếp tục hoạt động đủ lớn đến mức khối NATO phải đặt cho tên mã là Fred. Một số phi công Mỹ cũng báo cáo đã trông thấy P-63 hoạt động cho Bắc Triều Tiên trong Chiến tranh Triều Tiên.

Năm 1945, 114 chiếc phiên bản sau được giao cho Không quân Pháp (Armée de l'Air), nhưng chúng đến quá trễ để tham gia chiến đấu trong Thế Chiến II. Sau này chúng tham gia hoạt động chiến đấu trong Chiến tranh Đông Dương cho đến khi được thay thế vào năm 1951.

Các nhiệm vụ "Pinball"

Kiểu máy bay này được sử dụng tại Hoa Kỳ lại cho một vai trò khác thường là làm mục tiêu bay có người lái để thực tập tác xạ. Chiếc máy bay được sơn màu cam sáng cho dễ nhìn thấy. Mọi vũ khí và vỏ giáp thông thường được tháo bỏ khỏi chiếc RP-63, và có trên một tấn thép tấm được làm vỏ bọc cho máy bay. Nó cũng được gắn các cảm biến nhận biết được khi đạn bắn trúng, và những phát đạn trúng sẽ phát tín hiệu làm sáng một đèn tại trục cánh quạt nơi trang bị khẩu pháo. Cách thức này làm cho chiếc máy bay được một tên lóng không chính thức là Pinball. Những viên đạn được sử dụng là loại đặc biệt dễ vỡ được phát triển làm bằng một hỗn hợp chì/graphite sẽ tan rã khi va đập.