ソ連には合計4,773機が送られ、1942年5月から空軍及び防空軍に配備されたP-39は、大変な好評をもって迎えられた。対地支援任務を主とするソ連空軍では戦闘機でも低空域での空戦がメインであり、高度による性能低下に苦しむことなくその本領を発揮できたのである。以前は他の戦線での低い評価により、37 mm機関砲による対地攻撃任務に活躍したと思われていたが、ソビエト連邦の崩壊以降公開され伝わっている記録や、当時のパイロットの証言によると、ドイツ戦闘機との空戦において十分対抗できたとされており、事実、多くの有名エース・パイロットが搭乗している。ソ連軍では機動性を優先し、翼内機銃やガンポッドを撤去し軽量化して、機首武装（37 mm機関砲をソ連製の20 mm B-20に換装した機体もあった）のみで運用された。また東部戦線で運用されるアリソン・エンジンの寿命は短かった為、頻繁に交換する必要があったとされる。