P-40飞机是飞虎队的主要装备，也是太平洋战争初中期美国陆军的主力战机。筹建空军志愿队之时，除开飞行人员的招募，战机的调拨也是一大难题，由于欧洲战事同样吃紧，加上德国于当时的海上封锁相当严密，美国当时同样也对欧洲战场提供军事援助。后由英国移让了100架P-40机运到仰光将由钱昌祚接收，转给中杭厂制造装配合格试飞，再拨给美志愿队领走。这种战斗机装有1台液冷活塞式发动机，流线型机身和机头下方硕大的散热器，构成该机优美的外形，梯形下单翼装有武器，可收放后三点起落架。它的最大速度为552千米/小时。二战期间，P-40主要对手是日本零式战斗机。对比而言，P-40机动性不如日本零式战斗机，但具有较高的俯冲速度。
名称由来
最初，中华民国空军美籍志愿大队队员中有人提出，在飞机头部画上鲨鱼头，用以吓唬日本人。1941年12月，航空队在昆明上空第一次作战取得胜利。由于中国内地居民从未见过鲨鱼，于是误将这些飞机称作“飞老虎”。第二天昆明出版的一家报纸上便使用“飞老虎”一词来形容志愿队的飞机。航空队里的中国翻译见到后，将其翻译为“Flying Tiger”这个名字告诉给陈纳德，队员们也觉得很好，于是将航空队命名为“飞虎队”。
后来，中华民国代表团向好莱坞的著名的迪士尼公司的艺术家们请求设计一个队标，沃尔特·迪斯尼亲自动手，根据“Flying Tigers”一名设计出“一只张着翅膀的老虎跃起扑向目标，老虎的尾巴高高竖起，与身体共同构成了象征胜利的V形”的图案。不过到后来，上面就渐渐不画鲨鱼头了。部分的战机更有飞虎标志的涂装。
不过也有另外一种说法指出，早在志愿队成立以前，宋子文就已经在征求AVG的标志了，本来迪士尼方面是要选择以龙作为主体，不过后来因为中华民国政府方面认为龙象征帝王专制，因而才决定采用了老虎，不过所有的老虎图案一直到1942年2月份以后，才开始被漆到AVG所使用的P-40机身上。
战绩
飞虎队首次作战是在1941年12月20日，空军前敌总司令部电讯监察台侦测到日本82中队10架九九式轻轰炸机在毫无护卫下由越南起飞轰炸昆明，监察台总台长陈一白将军急告陈纳德所有战机都升空迎击，入侵日机10架，被飞虎队拦击，仓皇丢弃炸弹返回。飞虎队号称击落5架，不过日本战报确认损失的只有第二编队的3架轰炸机，其它飞机中阵亡2名机组员，而飞虎队1架P-40因燃料用尽在机场迫降损失。这次空战胜利让接下来整年西南地区再也没有从越南攻击的轰炸机队。