Р-40 один із наймасовіших винищувачів періоду Другої Світовий. Цьому винищувачеві довелося воювати на всіх фронтах від Радянського Заполяр'я до пустель Африки, джунглів Бірми та Полінезії.
Серійне виробництво літака почалося 1940 р. і перші екземпляри потрапили до ВПС Англії та Франції. У 1941 році з'являється його модифікація Р-40В для американських ВПС, а з другої половини 1941-одна з найбільш масових модифікацій – Р-40Е («Кіттіхаук»IA), яких було побудовано 3400 одиниць.
Радянським ВПС перші "Кіттіхаукі" дісталися від англійців - 14 машин вивантажили в Архангельську до кінця 1941 року. Першими, повністю озброєними «Кіттіхауками» стали 126-й та 154-й винищувальні авіаполки, які вже мали досвід бойової роботи на «Томагавках».
Надалі «Кіттіхаукі» отримали ще шість авіаполків ППО, а також ескадрильї ВПС, ППО, розвідувальної та морської авіації.
Загалом для радянських ВПС та ППО було прийнято 1887 «Кіттіхауків», крім того, 311 літаків сімейства Р-40 отримала морська авіація.
Наші льотчики належали до «Кіттіхаука» двояко. З одного боку, його, безумовно, ставили вище за «Харрікейн», з іншого – на практиці відчувалася недостатність його можливостей у повітряному бою, особливо через погану скоропідйомність і недостатню швидкість польоту.
Важливою рисою всіх Р-40 була міцність та живучість. Про це частково свідчать численні вдалі тарани, вчинені на цьому винищувачі. Герой Радянського Союзу А.С.Хлобистов таранив ворога тричі, причому 8 квітня 1942 року двічі в одному бою. Більше того, і бив він однією і тією самою правою площиною, а потім благополучно повернувся додому.
Завдяки потужному озброєнню (за вагою секундного залпу перевершував німецький Ме-109F і американський P-39D), великої дальності та тривалості польоту, живучості, гарному радіо- та приладовому обладнанню основними сферами його застосування стали прикриття міст та важливих об'єктів у системі ППО, супровід бомбардування та торпедоносців, самостійні бомбові та штурмові удари, авіарозвідка. Незважаючи на відсутність бомбових прицілів, результати бомбометання цих винищувачів виявилися кращими, ніж у бомбардувальників Іл-4.