エンジン・機体構造が大きく進歩し、レシプロ戦闘機の形体が完成していった。
機体の構造は、次のように進化していった。
エンジン
空冷式は回転しなくても充分な冷却ができる星型エンジンに変わった。水冷式も改良が進み、両方とも1000馬力程度までパワーアップした。
主翼
しばらく複葉機の全盛時代が続いたが、第二次大戦の開戦前には、少数の複葉機（イタリアのCR.42やソ連のI-152など）を除き主翼は単葉になった。また同時期に主脚も固定式から引き込み式になり、飛行時には主翼内や胴体内に格納され、空気抵抗が低減された。
機体構造
木製帆布張りから、鉄骨帆布張りへ移行してゆき、更に金属モノコックへと変わっていった。
重戦闘機の誕生
この時期には従来のドッグファイトの他に、一撃離脱と呼ばれる新戦法が誕生した。これは、敵機を発見したら敵に気付かれないようにその上空に回りこみ、そこから一気に急降下して敵を奇襲攻撃し、敵が反撃する前に高速で離脱すると言う戦法である。ドッグファイトに比べて、
格闘戦より技量を要求されない。
敵への攻撃効率が高い
味方の損害が少ない
などの利点がある。
従来、戦闘機は高い格闘能力を確保するため、より軽く、より大きな主翼を付けるのが常識だった。しかし、一撃離脱戦法では専ら高速と重武装が要求される。となると、格闘性能を確保するために巨大な翼を持っていては、空気抵抗が増加するので高速を出すのに障害となる。同時に、強力な武装を搭載したり、急降下に耐えられるよう機体強度を持たせると、必然的に重くなる。 そこで、それまでの格闘性重視の設計からコンセプトを改め、翼面積を小さくして高速・重武装を追求した一撃離脱向きの機体が登場した。（日本においては、これは重戦闘機と呼ばれるようになり、同時に従来の格闘性を重視した機体は軽戦闘機と呼ばれるようになった。） やがて一撃離脱戦法はドッグファイトに代わって広まって行き、各国でメッサーシュミットBf109(ドイツ)やP-38 ライトニング(アメリカ)などの高速・重武装重視の戦闘機が登場するようになった。しかし、まだ従来の格闘戦に拘る国も多く、日本、イタリア、フランスなどでは依然として、いわゆる軽戦闘機が多く設計されていた。
第二次大戦直前の代表機
日本
三菱 九六式艦上戦闘機：海軍の日中戦争での主力戦闘機。
中島 九七式戦闘機：ノモンハン事件や太平洋戦争（大東亜戦争）初期に活躍した。格闘性能を重視した機体。
アメリカ
カーチスP-36 ホーク：全金属性単葉主翼、引き込み脚を装備した米陸軍初の近代的レシプロ戦闘機。
ドイツ
ハインケルHe51：ドイツ再軍備と同時に制式採用され、ドイツ空軍の主力戦闘機となったが、スペイン内戦では、より近代的な設計のソ連製機I-16相手に苦戦した。
ハインケルHe112：全金属製で、楕円翼の外見が特徴。メッサーシュミット社のライバル機Bf109より格闘性能に優れていたが制式採用には到らず、輸出用として少数が生産されただけだった。
ソ連
ポリカールポフI-16：世界初の実用単葉戦闘機で、引き込み脚も採用している。胴体が短く、寸詰まった外見が特徴。
ユーロ ドラゴン セカンド ナビラッコ バリヤ サーチ天延 セスカーナ ユッカ 京いも パレス レオタガ オマーン フライト リポジ ピンク チャコール サドルシ ライト じゃじゃん シキミ エッジ カチュ クロロ 学園天国 ソワレ ダイレーザ ハンサム シート ニアピン ロハス ラナン ソコン かすかわ 星のフラ シューズ フーズ トレーサー ターピース ルカラー 天羽 シャープ パオトウ くずまき マミー スウェ フォトカ そけい メトニミ フランス スリーエム