Еще в ходе заводских испытаний прототипа SEV-1XP стало ясно, что самолет имеет недостаточную тяговооруженность. Звездообразный двигатель Wright Cyclone был заменен на 14-цилиндровый двухрядный звездообразный двигатель с воздушным охлаждением Pratt & Whitney R-1830-9 Twin Wasp мощностью 850л.с., в результате чего самолет получил новое обозначение SEV-7. Одновременно было установлено новое вертикальное хвостовое оперение. Но летные характеристики даже ухудшились, так как двигателеь не выдавал заявленной мощности. На следующей модификации AP-1 (Army Pursuit) установили двигатель R-1830В мощностью 950л.с. с новым капотом NACA, который заметно снизил аэродинамическое сопротивление. Самолет имел низкорасположенное крыло эллиптической формы в плане. Основные стойки шасси убирались назад в специальные гондолы, выступавшие с обратной стороны крыла. Благодаря этому удалось использовать для хранения топлива весь объем крыла.

Самолет AP-1 вышел на испытания в 1936 году. Его летные характеристики оказались на уровне лучших истребителей того времени и компания получила заказ на 77 серийных самолетов, получивших обозначение P-35. Серийные истребители оснащались двигателем R-1830-9, закрытым компактным капотом. Вооружение было стандартным для американских истребителей тех лет и состояло из одного 12,7-мм и одного 7,62-мм пулеметов Colt-Browning, расположенных над двигателем. Испытания показали, что самолет чрезвычайно неустойчив в полете, поэтому поперечное V крыла было увеличено до 7°.

С началом эксплуатации обслуживающий персонал столкнулся с серьезной проблемой. На самолете было установлено крыло влажного типа и бензин заливался непосредственно во внутреннюю полость крыла. Такое решение позволяло сэкономить вес конструкции, но в те годы обеспечить полную герметичность клепаных швов оказалось невозможным и бензин постоянно просачивался через неплотности швов. Ни один американский P-35 не принимал участия в боевых действиях.

С целью получения заказов Северский в начале 1939 года предпринял турне по Европе. Конструктор сам выполнял демонстрационные полеты, установил целый ряд новых рекордов скорости во время перелетов между европейскими столицами. Но в апреле 1939 года компания столкнулась с финансовыми трудностями, Северский был смещен с должности, а фирма получила новое название Republic.

В июне 1939 года Швеция сделала заказ на 60 истребителей P-35. Эта модификация получила заводское обозначение EP1-106, а в шведских ВВС ей было присвоено обозначение J-9. Самолет получил более мощный 1050-сильный двигатель R-1830-45 и имел усиленное вооружение, состоящее из двух 13,2-мм пулеметов, установленных над двигателем, и двух крыльевых 7,9-мм пулеметов. Самолет мог нести до 160кг бомб. Поставки завершились к июню 1940 года, а на вооружении эти самолеты оставались до 1944 года.

Шведское правительство увеличило заказ до 120 машин, но в это время правительство США наложило запрет на экспорт вооружения. Самолеты шведского заказа были достроены под обозначением P-35A и вооружены согласно американского стандарта двумя 7,62-мм пулеметами в крыльях и двумя 12,7-мм пулеметами над двигателем. Часть из них была передана ВВС Эквадора, а остальные направлены на Филиппины. Самолеты были непривычны для американских пилотов, поскольку все пилотажные приборы соответствовали европейским стандартам и использовали метрическую систему. К концу 1941 года они устарели, их вооружение оказалось недостаточным, а отсутствие бронирования кабины и протектирования баков делали их беззащитными против японских A6M Zero. К середине декабря 1941 года пригодными к полетам остались только восемь самолетов P-35A.