YAT-37D 挂载炸弹
为飞机安装座舱装甲和自封闭油箱，换装 360 升翼尖副油箱；
进一步加强机翼，每侧机翼下安装 3 个外挂架，使外挂架总数达到 6 个；
YAT-37D 携带响尾蛇
机鼻右侧安装一挺通用电气生产的射速达 3,000 发/分的 GAU-2B/A7.62 毫米“米尼冈”加特林机枪，同时安装 MK20 Mod 4 型射击瞄准具和照相枪。机枪备弹 1,500 发；
YAT-37D 试射机枪
A-37B 机鼻右侧安装的加特林机枪
升级航电设备，以适应战场通讯、导航和目标搜索的需求；
加强起落架，以适应简陋的野战机场。起落架舱门也相应凸出，以容纳更粗大的起落架。
合同规定，塞斯那公司必须在 6 个月内交付第一架 YAT-37D，并同北美公司的涡桨动力 YAT-28E 飞机进行对比测试。由于上述改进措施使飞机的重量明显上升，而飞机还必须携带一系列外挂武器，因此塞斯那公司必须进行大量的重新设计工作，时间无疑相当紧迫。而更让塞斯那方面头疼的是，在改进设计之初，飞机的重量就已上升至大约 3.9 吨。而根据初步测算，完成全部改进项目的飞机的重量将达到 4.76 吨。显然，换装新的大推力发动机已势在必行。反复权衡后，塞斯那为 YAT-37D 选择了通用电气的 J85-J2/5 发动机来取代 J-69。J85 的单台推力达到了 10.7 千牛，两倍于老式的大陆发动机。
YAT-37D 在测试中发射火箭
YAT-37D 做筋斗飞行
1963 年 10 月 22 日，第一架 YAT-37D 首飞。测试工作由塞斯那公司的试飞员和来自爱德华兹空军基地的空军飞行员共同进行。第二架原型机于一年后上天。并被先后送往爱德华兹和埃格林基地接受测试。第二架原型机每侧机翼下的外挂点变为 4 个，而第一架随后也照此改装。两架原型机测试的结果不错，但美国空军此时对反暴乱飞机的兴趣却不那么强了，于是整个计划陷于停滞。1964 年 12 月，第二架原型机还被送到了位于俄亥俄州怀特.帕特森空军基地的空军博物馆陈列起来。
A-37A 四个机翼挂架
不过，此时东南亚的战火正愈演愈烈。在当地美军和南越军队中用作近距支援作战的道格拉斯 A-1“空袭者”攻击机，遭受到的损失远远超过了预期。这种情况下，空军对反暴乱飞机的兴趣又得以恢复。YAT-37D 看起来是个颇具潜力的候选者，但空军认为必须通过实战才能做出真正有效的评估。于是塞斯那公司在 1966 年获得了一份为空军预生产一批 YAT-37D 的合同，数量为 39 架。为了加快交付速度，这批次飞机由 T-37B 改造而来，并在原型机的基础上做了几处修改。飞机最初的编号为 AT-37D，但很快便改为 A-37A。已经进了博物馆的那架 YAT-37D 则相应地更名为 YA-37A，并于同年 8 月被重新召回到工厂，在升级到 A-37A 的标准后一并交付空军（这架飞机于最终于 1970 年 7 月重新回到博物馆）。
美国空军博物馆的 YA-37A
A-37A 的起飞重量达到了 5,440 千克，其中 2,130 千克为武器载荷（如果只有一名乘员，则武器载荷可达 2,200 千克）。飞机保留了 T-37B 的双重操纵系统。在执行前线空中管制类的任务时，一名观察员会占据第二个座椅。而在执行近距支援任务时，通常只有一名乘员，以便于搭载尽可能多的武器。
A-37 座舱
第一阶段到 7 月 16 日结束。从 17 日开始，604 中队开始转场进驻越南南方距西贡约 30 英里的边和机场。在这里 A-37A 的作战半径足以覆盖南越南方绝大部分地区。这项工作于 8 月 14 日始告完成。第二天，“战斗龙”的第二阶段就展开了。在 23 天的时间里，飞行员们主要在越南和老挝的预定作战空域飞行，以熟悉环境。9 月 7 日是第三阶段的第一天，A-37A 开始正式执行对地攻击任务。这个阶段内平均每架飞机每两天就要出击 3 到 4 次。到 9 月底，604 中队的日均出动量已达到 60 架次。10 月 27 日第三阶段结束，紧接着就是以飞行任务密度极高的三天作为第四阶段，期间平均每架飞机的日最高出击次数达到了 6.3 次。在第五阶段内，有 7 架飞机被派驻波莱古基地，以检测 A-37 在前线机场的运作状况。
驻越 A-37A 一开始并没有采用东南亚迷彩
1967 年 8 月 16 日驻越南边和基地的 A-37A
整个“战斗龙”计划于 1967 年 12 月初结束。在此期间，604 空中突击中队执行了五千多架次的训练和作战飞行任务，其中作战飞行达 4,463 架次，共投放了超过 19,000 件武器。作战任务包括执行近距空中支援、为直升机群护航、战斗巡逻、武装侦察、前线空中管制和夜间迟滞轰炸等。所携带的武器则有高爆炸掸、集束炸弹、无控火箭、汽油弹和 SUU-11/A“米尼冈”加特林机枪吊舱。在大多数任务中，飞机还要在机翼内侧挂架挂载两个副油箱。作战中有 24 架飞机被击伤，但没有一架飞机因此而损失，只有 2 架在着陆事故中损毁。在实战中，A-37 显示出了优良的低空飞行和精确打击能力，尤其适合为和敌军纠缠在一起的己方部队提供空中火力支援，因此也成了前线空中管制官和地面指挥官所钟爱的战机。A-37A 的正式绰号为“蜻蜓”，但飞行员们更喜欢叫它“超级啾啾”。这是不是意味着 A-37A 的噪音水平更甚于 T-37？关于这一点，现在已无从知晓了。
