En 1939, alors que les menaces de guerre se rapprochaient, des améliorations furent apportées au MK1. Le moteur Merlin, auquel on avait rajouté des collecteurs d'échappement et une pompe mécanique pour le système hydraulique, avait été gonflé et une hélice tripale à vitesse constante remplaça l'hélice bipale. Les deux réservoirs d'essence situés devant l'habitacle, d'une capacité totale de 386 litres, furent équipés par un système auto-obturant. Le siège et le moteur furent équipés d'un blindage. La verrière fût légèrement bombée pour augmenter la visibilité et offrir plus d'espace et on rajouta une vitre à l'épreuve des balles sur la partie avant du pare-brise. L'avion fût équipé d'un système de radio et d'un IFF.

   Joe Smith avait travaillé sur une nouvelle aile baptisée Type B qui devait être dotée d'un canon Hispano de 20 mm à la place des deux mitrailleuses d'origine. Au début de 1940, on s'aperçut que les canons utilisés sur la série des 30 Mk IB n'avait pas la fiabilité souhaitée. Une nouvelle aile de Type C fût mise au point qui supprimait les mitrailleuses qui furent remplacées par deux canons de 20 mm offrant ainsi au "Spit" un armement offensif redoutable. En 1941, de nombreuses expérimentations virent le jour tel le Speed Spitfire qui était un avion de record ou encore deux versions équipées de flotteurs, construits partiellement en plastique. Puis le Mk III qui a été renforcé sur le plan structural et deux Mk IV qui furent équipés du moteur Griffon, plus volumineux que le Merlin qui entraînait à présent une hélice quadripale.

   L'usine de Castle Bromwich près de Birmingham s'était lancée dans la production des MK I et des MK II. Quelques temps après, elle produisit le MK V qui restait presque identique aux précédent mis à part qu'il possédait un fuselage renforcé du MK III et un Merlin plus puissant qui actionnait à présent une hélice aux pales plus larges. Il avait la possibilité de recevoir l'aile A, B ou C et un point d'attache ventral pour recevoir un réservoir supplémentaire larguable de 136 litres. Une bombe de 227 kg pouvait également être fixée à cet endroit là. Mais la version la plus construite fut le MK VB qui a été dotée de deux canons et quatre mitrailleuses. Les dernières versions de la série des MK V reçurent l'armement de l'aile C. Parallèlement on construisit des appareils pour le front méditerranéen sur lesquels on ajouta un filtre pour le sable et la poussière qui avaient cependant un effet quelque peu néfaste tant sur l'aérodynamisme que sur les performances de l'avion. Un besoin d'appareils d'attaque à basse altitude c'était avéré nécessaire mais l'on se rendit bien vite compte que l'aile élyptique n'était pas du tout adapté à ce type d'opération. On déboulonna alors l'extrémité arrondie des ailes qui, ainsi rognée, donna immédiatement d'excellents résultats tant sur la manoeuvrabilité que sur la vitesse à basse altitude. Une ultime modification fut apportée aux ailerons entoilées auxquels on appliqua à présent un revêtement en aluminium. 6479 exemplaires de cette version V furent construits.