Варіант Spitfire MK.Vb став першою суттєвою модернізацією «Спітфайра», — для її створення використовувався досвід, отриманий під час Битви за Британію 1940 року. У цьому варіанті, крім нового двигуна Merlin 45, унаслідок заміни чотирьох 7.69-мм кулеметів на дві 20-мм гармати був змінений профіль крила (були додані обтічні блістери на верхню й нижню поверхні крила). Для ефективного застосування літака в пустелі під носом літака були встановлені великі повітряні фільтри, а також збільшені підкрилові мастилорадіатори. У пізніх варіантах моделі Vb також була змінена конструкція ліхтаря кабіни, — він став більш обтічним. Одержаний літак зовні сильно відрізнявся від «зализаних» форм винищувача ППО Spitfire Mk.I.
