Quand Émile Dewoitine regagna la France en 1931 pour créer la Société Aéronautique Française (SAF), il avait dans ses cartons le projet d’un nouveau chasseur monoplan parasol. Évolution du D.27, le D.37 devait être présenté à l’Armée de l’Air dans le cadre du programme C1 (chasseurs monoplaces) émis en 1930. Mais Émile Dewoitine travaillait déjà sur un appareil plus ambitieux, destiné au même programme, le monoplan à aile basse D.500. La construction du prototype fut donc confiée à la firme Lioré et Olivier.