这些改动使总重增加到　2948。52kg（6500lb），几乎比标准的　F2A…2　增加了　227kg（500lb），最高速度降到　530。97km/h（330mph），爬升率　792。48m/min（2600ft/min）。另外增加的重量导致翼载的提高，着陆速度相应增加，并影响了机动性。另外一个问题是水牛　Mk　I　的油路加压系统与　F2A…2　相同，在　5486。40m（18000ft）高度以上会发生供油不足的问题。
  水牛　MK　I　原定的　R…1820…G105　旋风发动机在第二个合同签订时开始短缺，布鲁斯特不得不收购民航　DC…3　客机的二手发动机，并送回赖特翻新成…G105　标准。
  最初三架　Model　339E　在　1941　年　4　月被运往英国进行测试，其余的水牛直接船运至远东，装备英联邦空军在马来西亚、新加坡和缅甸的单位。首架水牛在　1941　年春抵达新加坡。
  英联邦国家成立了　5　个战斗机中队：英国皇家空军第　67　和　243　个中队；皇家澳大利亚空军第　21　和　43　中队；皇家新西兰空军第　488　中队。第　67　中队部署在缅甸，其余　4　个中队部署在新加坡附近。每个中队配备　15　架飞机，因为飞行员的短缺而没有成立更多的中队，许多水牛战斗机被储存起来。英联邦水牛中队中的许多飞行员是新手，缺乏经验，到　1941　年秋，就有约　20　架水牛损失于事故。
  1941　年　12　月　8　日，日军登陆马来西亚，马来西亚防卫战爆发。水牛战斗机在马来西亚基地与日本陆军航空队中岛九七式和隼式的交战中获得了一些胜利，在此阶段至少有三名英联邦飞行员成为王牌。但是当日本海军的　A6M　零式战斗机出现后，水牛战斗机完全处于劣势。零式更快、机动性更好，火力更强。为了改善水牛战斗机的性能，地勤人员拆除了所有不必要的装备以减轻重量，有时使用较轻的　7。7　毫米机枪替换　12。7mm　机枪同时减少携带的弹药和燃料，但是这些修改丝毫没有拉进与零式的性能差距。
  在日军的节节胜利下，马来西亚的局势迅速恶化，英联邦中队被迫后撤新加坡。到了　1942　年　2　月，由于持续的消耗与战损只剩下几架水牛能够飞行，这些飞机又撤到东印度群岛附近的岛屿。在英国将全体人员疏散到澳大利亚后，至少有　4　架水牛战斗机赠送与荷兰中队。
  在缅甸，第　67　中队与美国志愿航空队（著名的“飞虎队”）第　3　中队的　P…40　并肩作战，并在攻击日本轰炸机编队的作战中取得了最初的胜利。但是不断的损耗与零备件的缺乏逐渐侵蚀了中队的力量，仰光（Rangoon）陷落时，仅剩有　6　架水牛可飞。第　67　中队幸存的水牛与一些匆忙赶来加强仰光防卫的飓风（Hurricane）战斗机一起疏散到印度，一些水牛补充进英国皇家空军第　146　中队，有报告显示至少有一架水牛转交给了印度空军。
  在许多正式的英国史料中，都把马来西亚和新加坡的失守归咎于水牛差劲的性能，这种观点是完全不公正的，许多装备水牛的单位在被日本数量上的优势淹没之前，创下了不错的战绩。要准确统计英国水牛战斗机的损失很困难，大约　60~70　架水牛在空战中损失，40　架被摧毁于地面，20　架由于各种事故损失，4　架移交给荷兰，6　架疏散到印度。英联邦水牛中队宣称至少击落　80　架敌机，且一些单位达到了　2：1　的交换比。
  布鲁斯特水牛　Mk　I（Model　339E）性能规格表：
  发动机：一具赖特　R…1820…105A　旋风　9　缸单重空冷星形发动机，起飞功率　1100hp。
  性能：最大速度　521。32km/h（324mph），6400。80m（21000ft）高度；503。62km/h（313mph），3962。40m（13000ft）高度。巡航速度　411。90km/h（256mph）。初始爬升率　792。48m/min（2600ft/min），爬升至　4572。00m（15000ft）耗时　6。3min。实用升限　9349。74m（30675ft）。最大航程　2687。03km（1670miles）。
  重量：空重　2031。76kg（4479lb），总重　2948。52kg（6500lb），最大起飞重量　3102。75kg（6840lb）。
  尺寸：翼展　10。67m（35ft），全长　7。92m（26ft），全高　3。96m（12ft1in），翼面积　19。44m²；（209ft²；）。
  军械：发动机整流罩上方　7。63mm　机枪X2，机翼内　12。7mm　机枪X2。
  荷属东印度群岛的布鲁斯特　Model　339C/D
  1940　年，荷兰流亡政府派出一个采购委员会去美国寻求一种作战飞机，以加强东印度群岛的军力来对抗日本的野心。因为荷属东印度群岛陆军航空队原先装备的飞机大多使用赖特发动机，为了简化后勤和训练，这次荷兰订购的全是赖特旋风发动机为动力的寇蒂斯霍克　75A…7，寇蒂斯…赖特（Curtiss…Wright）CW…21B　恶魔（Demon）以及布鲁斯特　Model　339C。Model　339C　的数量为　144　架，与比利时　Model　339B　一样，339C　也是　F2A…2　的陆基型。
  由于此时赖特发动机供应不足，荷兰人不得不将水牛的定购数量降到　72　架。这些飞机分两批交付，首批　24　架水牛安装荷兰提供的　1100hp　R…1820…G105　发动机，其中部分是从美国民用　DC…3　上拆下来并送到赖特翻修升级而来的，荷兰陆军航空队　B3…95~118。第二批　48　架飞机安装了荷兰从赖特购买的　1200hp　R…1820…G205　发动机，这些飞机的公司型号为　Model　339D，荷兰序列号　B3…119~167。除了发动机外，这两批飞机的完全相同。
  荷兰水牛安装固定的大尺寸尾轮，安装直径　3。12m　不带桨叶柄整流袖套的寇蒂斯电气螺旋桨。机身安装两挺　7。7mm　机枪，机翼安装两挺　12。7mm　机枪。荷兰方面指定要安装防弹玻璃风挡、反射式瞄准具、自封油箱和机枪加热装置，但其中多数设备在交付前没有安装。
  1941　年　4　月，布鲁斯特飞机开始抵达爪哇（Java），最后一架水牛在　1941　年　9　月交付完毕。在东印度群岛的整个服役期间，荷兰的水牛进行了多次外场修改与升级，最后多数延误的设备都完成了安装，但许多　Model　339C/D　始终没有安装反射式瞄准具，一直使用简单的环形准星。
  荷兰在爪哇森普拉卡（Semplak）成立了两个水牛中队：第　5　大队的第　1　和第　2　中队（1…VLG　V/2…VLG　V）。1941　年　11　月，第1中队移防婆罗洲（Borneo）基地，同时并有两个新的水牛中队：第　4　大队第　3　中队和第　5　大队第　3　中队成立（3…VLG　IV/3…VLG　V）。
  日本开始进攻东印度群岛时，2…VLG　V　移防至新加坡附近的英国机场，与英国的水牛中队一道保卫新加坡。此时，荷兰的一部分　Model　339C　已安装了防弹风挡。当日本人如潮水般进入新加坡时，2…VLG　V　后撤至婆罗洲加入　1…VLG　V　对日军作最后一博。但是这无法阻止日本的优势，两个中队又后撤至爪哇。
  在爪哇，3…VLG　IV　和　3…VLG　V　攻击了入侵苏门答腊（Sumatra）的日军。1942　年　2　月　9　日，3…VLG　IV　的机场遭受日军空袭，大部分水牛被摧毁在地面，不得不于　2　月　12　日解散，3　架仅存的水牛被并入　2…VLG　V。
  日军的进攻非常快速，到　1942　年2月中旬，已经占领了除爪哇外的所有东印度群岛。1942　年　2　月　26　日，日军侵犯爪哇，但荷兰　3　个水牛中队仅有　12　架布鲁斯特飞机可飞，但他们仍继续出击。在　1942　年　3　月　7　日，水牛战斗机进行了最后一次任务，3　月　8　日爪哇陷落，3　月　9　日，东印度群岛荷军守军投降。
  东印度群岛的水牛战斗机在数量、速度、机动性和爬升率上都比不上零式战斗机，在三个月的战斗中，30　架布鲁斯特战斗机在空战中被击落，15　架被摧毁于地面，还有一些由于事故而损失，17　名飞行员战死。水牛的战绩还不错：荷兰宣称水牛击落了　55　架日机，交换比接近　2：1。
  布鲁斯特　F2A…3
  F2A…3（Model　439）是美国海军的最后一个型别的水牛，于　1941　年　1　月订购了　108　架。此时的海军已经不再对水牛感兴趣，并且对布鲁斯特时常发生的拖延很恼怒，看起来这家公司的管理混乱从未结束。
  F2A…3　的机翼与发动机罩之间的前部机身重新设计，延长了　25。4cm（10in）。在机翼前部和机身中增加了油箱使内部燃料容量增加到　908。40L。另外增加飞行员防护装甲和弹药基数，去掉了座舱盖金属框架以改良视野，飞行员座椅后方增设了一个求生筒。最初的型号保留了　F2A…2　的大型螺旋桨毂整流罩，但很快就去掉以减轻重量。F2A…3　保留了　F2A…2　的　1200hp　赖特　R…1820…40　发动机。
  增加的　302。80L　燃料容量显著增加了航程——最大航程达到了　2703。12km（1680miles），使　5~6　个小时的巡逻任务变成例行公事。但是由于重量的增加降低了性能，最高速度减少到　516。49km/h（321mph），爬升率跌落到　914。40m/min（3000ft/min）以下。许多飞行员还是较喜欢　F2A…3　而不是　F4F　野猫，但一位老资格的水牛飞行员说他决不会驾驶超重的　F2A…3　参战。
  F2A…3　开始交付于　1941　年　1　月，8　月起，VF…2、VF…3　和　VS…201　都换装了　F2A…3，VF…3　不久后又换装了　F4F　野猫。
  在大西洋上空，VS…201　的　F2A…3　从长岛号航母起飞执行了中立巡逻任务，随行的还有寇蒂斯　OSC　海鸥（Seagull）观测机，VS…201　的水牛一直服役到　1942　年　4　月。
  在珍珠港遭袭时，VF…2　是太平洋舰队中唯一装备　F2A…3　的中队，他们执行了一些巡逻任务，唯一的作战行动是在低空攻击了一艘日本潜艇。1942　年　1　月下旬，VF…2　换装了　F4F。
  海军全面换装　F4F　后，F2A…3　进入海军陆战队服役。海军陆战队一直在不断扩大其陆基战斗机中队的数量，使用水牛战斗机进行新飞行员的培训。F2A　是圣地亚哥（San　Diego）和夏威夷训练中队的最初装备，在水牛机上完成培训后，新手就可以改飞　F4F　野猫了。
  除了训练中队外，有两个一线中队也装备了　F2A…3，一个是　VMF…211　战斗机中队，基地位于夏威夷以南　1609km（1000miles）的帕尔迈拉（Palmyra）岛；另一个是　VMF…221，部署在中途岛（Midway）。VMF…221　在　1942　年　3　月　10　日创造了美国水牛的第一个战绩，一个四机编队击落了一架在中途岛附近侦察的二式飞艇（H8K）。VMF…211　在　1942　年　6　月　4　日参加了中途岛战役，他们的　21　架　F2A…3　和　5　架　F4F　部署在中途岛防备日本舰载机的空袭，结果在空战中几乎全军覆没，13　架　F2A…3　和两架　F4F　被击落了，几乎占了总兵力的　60％。
  这场灾难注定成为美国水牛战斗机的最后一次作战。F2A…3　差劲的性能招致了来自媒体和海军的严厉批评，P。R。怀特（P。R。White）上尉说到：“我坚信，如果哪位指挥官派飞行员驾驶　F2A　出去作战，那么当战机离地时，指挥官就应该明白飞行员是回不来了。”海军陆战队对在海军将　F2A　扔到迈阿密航空站（NAS　Miami）作为高教机很久后还要驾驶这种过时飞机参战尤其郁闷，中途岛之战后，海军陆战队终于可以摆脱水牛飞机，所有的　F2A　都被当作了教练机。
  至少有一架　F2A…3　曾将机翼机枪替换为　Hispano　20mm　加农炮以加强火力，布鲁斯特生产了　9　副修改过的机翼，当海军决定停产　F2A　时，项目被取消。
  当水牛从一线单位撤下后，都送往海军训练航空站，例如迈阿密航空站。到了后来，新出厂的　F2A…3　就直接飞往迈阿密。水牛教练机通常配备直径　30。48cm（12in）的充气尾轮，前机身右侧增加可拆卸的照相枪，座舱盖上方增加一个后视镜。战争期间的训练事故频繁发生，到　1943　年水牛几乎已经摔光了，极少数幸存的飞机一直服役到　1943　底至　1944　年初，随后被废弃，今天已经见不到美国海军的　F2A　了。
  第一架　F2A…3（BuNo　01516）安装了一个实验性的增压座舱并作为　XF2A…4　原型机，但此时海军已决定不再生产　F2A　的任何型号，项目被终止。
  布鲁斯特　F2A…3　性能规格表：
  发动机：一具赖特　R…1820…40　旋风　9　缸单重空冷星形发动机，起飞功率　1200hp，4267。20m（14000ft）高度最大功率　900hp。
  性能：最大速度　516。49km/h（321mph），8077。20m（16500ft）高度；456。96km/h（284mph），海平面。初始爬升率　697。99m/min（2290ft/min）。实用升限　10119。36m（33200ft）。正常航程　1552。69km（965mile