Curtiss Kiểu 75 là một dự án tư nhân của công ty, được thiết kế bởi Donovan Berlin, nguyên là kỹ sư của công ty Northrop. Nguyên mẫu đầu tiên được chế tạo năm 1934, kết cấu chính toàn kim loại và những bề mặt kiểm soát máy bay được phủ vải, động cơ Wright XR-1670-5 bố trí hình tròn tạo công suất 900 mã lực (671 kW), và trang bị vũ khí chuẩn của Không lực Lục quân là một súng máy cỡ nòng 0,30 in. và một súng máy cỡ nòng 0,50 in. bắn xuyên qua cánh quạt. Tiêu chuẩn thời đó hoàn toàn không có áo giáp hay thùng nhiên liệu tự hàn kín. Càng đáp kiểu riêng xoay 90° để xếp bánh đáp sát vào mặt dưới cánh thực ra là dựa trên thiết kế của hãng Boeing mà Curtiss phải trả tiền bản quyền.

Chiếc nguyên mẫu đầu tiên bay vào tháng 5 năm 1935, đạt tốc độ 452 km/h (281 mph) ở độ cao 3.050 m (10.000 ft) trong những lần bay thử. Ngày 27 tháng 5 năm 1935, chiếc nguyên mẫu bay đến căn cứ không lực Wright-Patterson, Ohio, để cạnh tranh trong cuộc bay loại của Không lực; nhưng cuộc bay loại bị hoãn lại vì chiếc nguyên mẫu của Seversky bị rơi trên đường đi. Curtiss tận dụng thời gian trì hoãn để thay động cơ kém tin cậy bằng kiểu Wright XR-1820-39 Cyclone công suất 950 mã lực (709 kW) cũng như làm lại thân máy bay, thêm những cửa sổ phía sau hình con sò nhằm tăng tầm nhìn sau. Chiếc nguyên mẫu mới có tên là Kiểu 75B trong khi kiểu cải tiến gắn động cơ R-1670 đặt tên lại là Kiểu 75D. Cuối cùng cuộc bay loại cũng diễn ra vào tháng 4 năm 1936. Không may là, động cơ mới không đem lại công suất thiết kế và chiếc máy bay chỉ đạt được tốc độ 460 km/h (285 mph).

Cho dù kiểu máy bay cạnh tranh Seversky P-35 thể hiện kém và đắt hơn, P-35 lại được công bố thắng thầu và được ký hợp đồng sản xuất 77 chiếc. Nhưng tiếp đó, vào ngày 16 tháng 6 năm 1936, Curtiss cũng nhận được đơn đặt hàng từ Không lực sản xuất 3 chiếc nguyên mẫu ký hiệu Y1P-36. Không lực Lục quân Hoa Kỳ quan tâm đến tình hình chính trị đang rối rắm tại châu Âu và nghi ngờ khả năng của hãng Seversky có thể giao hàng chiếc P-35 đúng thời hạn, nên muốn có một chiếc máy bay tiêm kích dự phòng. Y1P-36 (Kiểu 75E) được gắn động cơ Pratt & Whitney R-1830-13 Twin Wasp công suất 900 mã lực (671 kW) với nóc khoang lái phía sau hình vỏ sò được mở rộng hơn. Chiếc máy bay mới có tính năng bay khá tốt nên nó thắng cuộc bay loại năm 1937 của Không lực và nhận được đặt hàng 210 chiếc máy bay tiêm kích P-36A.

Curtiss YP-37

Đầu năm 1937, Không lực Mỹ yêu cầu cải biến một chiếc P-36 để gắn kiểu động cơ mới siêu tăng áp Allison V-1710 làm mát bằng nước công suất 1.150 mã lực (858 kW). Được đặt tên là XP-37, chiếc máy bay sử dụng khung Kiểu 75 nguyên thủy. Bộ tản nhiệt được gắn bên hông thân máy bay quanh động cơ. Để cân bằng máy bay và dành chỗ cho bộ tản nhiệt, buồng lái được di chuyển rất xa về phía sau. Chiếc máy bay cất cánh lần đầu vào tháng 4 năm 1937, đạt tốc độ 547 km/h (340 mph) ở độ cao 6.100 m (20.000 ft). Mặc dù bộ siêu tăng áp rất kém tin cậy, và tầm nhìn từ buồng lái khi cất và hạ cánh hầu như không có, Không lực Mỹ bị hấp dẫn bởi khả năng tiềm tàng nên tiếp tục đặt hàng 13 chiếc nguyên mẫu thử nghiệm YP-37. Có các cải tiến khí động học và bộ siêu tăng áp tin cậy hơn, chiếc máy bay được bay lần đầu vào tháng 6 năm 1939. Tuy nhiên, động cơ vẫn còn kém bền và chương trình bị bãi bỏ dành ưu tiên cho một thiết kế khác của Curtiss, chiếc P-40.

Curtiss XP-42

Trong một cố gắng để cải tiến khí động học cho động cơ piston làm mát bằng không khí, chiếc P-36A sản xuất thứ 4 (số hiệu 38-004), được trang bị nắp động cơ thon thẳng giống như kiểu động cơ làm mát bằng nước và được mang tên XP-42. 12 kiểu thiết kế khác nhau được thử nhưng rất ít thành công - mặc dù nó nhanh hơn một chiếc P-36A thông thường, vấn đề làm mát động cơ không bao giờ giải quyết được. Vì chiếc P-40 mới nhanh hơn, chương trình bị bãi bỏ. Sau này, chiếc XP-42 duy nhất được gắn cánh đuôi di động toàn bộ để dùng nghiên cứu cấu hình kiểm soát kiểu đó.