В годы войны ВВС армии США пробовали на роль ночного истребителя-перехватчика около десятка типов самолетов. Первыми были английские «Бристоль» «Бьюфайтер» и «Де Хэвилленд» «Москито», полученные по обратному ленд-лизу от Королевских ВВС. Затем на базе известного бомбардировщика-штурмовика А-20 был создан истребитель «Дуглас» P-70 «Хэвок» (Havoc — «Разрушитель»). Серийные «Хэвоки» нашли лишь ограниченное применение на Тихоокеанском театре войны, поскольку эти машины не в полной мере удовлетворяли требованиям USAAF.
Переоборудованные «Хэвоки», поступившие на вооружение 6-й ночной эскадрильи (6 NFS), обладали совершенно неудовлетворительной скороподъемностью. Так, для набора высоты 6000 м им требовалось целых 45 минут. Командование 6 NFS предложило опробовать P-38G, доработав их силами технического персонала эскадрильи. Предполагалось, что «Лайтнинги» будут патрулировать на верхнем ярусе, а «Хэвоки» — действовать на малых высотах. Команду на подъем ночных перехватчиков выдавал оперативный дежурный на острове Гуадалканал, опираясь на данные нескольких радиолокаторов и постов наблюдения. После взлета перехватчики выходили в заданный район, набирали установленную высоту и далее старались визуально обнаружить цели, в чем им помогали мощные наземные прожекторы. Самолет противника должны были захватывать три-четыре прожектора, лучи которых образовывали «конус сопровождения». Маломаневренному бомбардировщику было нелегко выбраться из конуса, к тому же бортовые стрелки ослеплялись и не могли вести эффективный ответный огонь. Однако, если небо было закрыто облаками, прожекторы становились беспомощными. Огонь зенитных орудий представлял опасность не только для вражеских самолетов, но и для собственных перехватчиков.
В феврале 1943 г. в звене «A» 6-й ночной эскадрильи опробовали установку радиолокатора SCR-450 в носовой части фюзеляжной гондолы «Лайтнинга». Приемные антенны разместили побортно, а излучающую «стреловидную» антенну — ниже стволов носовой батареи. Вместо 20-мм пушки смонтировали пятый пулемет «Браунинг» калибра 12,7 мм, что способствовало сохранению необходимой центровки. Управлять работой бортового локатора должен был летчик.
В другом подразделении 6-й эскадрильи, расквартированном в Новой Гвинее, после получения «Лайтнингов» тоже нашлись рационализаторы. На двух P-38G позади пилота смонтировали тесную кабину с характерным «поросячьим задом» для оператора РЛС. Снятые с истребителей P-70 радиолокаторы SCR-540 установили внутри контейнеров, переоборудованных из подвесных баков. Индикаторы и органы управления РЛС разместили в задней кабине. Оператор в ходе сближения с целью должен был выдавать летчику команды по самолетному переговорному устройству. Пилоты 6 NFS опробовали «рацпредложение» в учебных воздушных боях и остались довольны, но по каким-то причинам эскадрилью расформировали, и продолжения эта ветвь ночного «Лайтнинга» не получила.
В конце 1943 г. на Гуадалканал и в Новую Гвинею были отправлены две новые ночные истребительные эскадрильи — 418-я и 419-я. Обе имели на вооружении немного модернизированные «Хэвоки» — P-70A, но их боевые возможности оказались по-прежнему недостаточными. И снова вспомнили о P-38, на этот раз модификаций G и J, однако в начале 1944 г. активность ночных японских разведчиков и бомбардировщиков практически сократилась до нуля. Две указанные эскадрильи вместе с дополнительно присланной 421 NFS «отбывали номер», дожидаясь перевооружения на новейший специализированный ночной истребитель P-61 «Блэк Уидоу» (Black Widow — «Черная вдова»), доводка которого затягивалась.
Еще один вариант переделки был реализован фирмой «Вестерн Электрик». На этот раз переоборудовались самолеты модификации P-38J-20. Радиолокатор AN/APS-4, созданный в свое время для авиации военно-морского флота, разместили в обтекателе под крылом истребителя. Одна из таких машин применялась в 547-й ночной истребительной эскадрилье и даже одержала победу в ночном воздушном бою, поделив ее с другим истребителем той же эскадрильи — P-61 «Блэк Уидоу».
Однако переоборудованные машины имели целый ряд недостатков, связанных в первую очередь с невысокой надежностью радиолокационного оборудования и теснотой рабочего места оператора. Проблема борьбы с самолетами противника ночью оставалась нерешенной, поэтому в середине 1944 г. ВВС армии США заказали непосредственно фирме-изготовителю постройку серии ночных истребителей «Лайтнинг». Опытные машины создавались на базе модификации P-38L. В качестве средства обнаружения избрали хорошо зарекомендовавший себя локатор AN/APS-4. На стволах пушки и пулеметов установили пламегасители. Над креслом оператора РЛС смонтировали выпуклый колпак из оргстекла, обеспечивший возможность более-менее комфортной работы для человека среднего роста. Перед оператором имелись горизонтальный и вертикальный индикаторы развертки электронного луча, позволявшие обнаруживать самолет противника на расстоянии нескольких километров. Прототип ночного истребителя с двухместной кабиной и подвешенным на подкрыльевом пилоне радиолокатором был передан для испытаний в Научно-исследовательский центр ВВС, расположенный на аэродроме Хаммер Филд в Калифорнии. Там он выполнил всего шесть полетов и был потерян в результате аварии.
Несколько однотипных машин направили в 481-ю тренировочно-боевую группу ночных истребителей для проведения войсковых испытаний. В ходе полетов с боевой стрельбой выяснилось, что контейнер с радиолокатором повреждается выбрасываемыми гильзами крупнокалиберных пулеметов. Поэтому на серийных машинах, получивших обозначение P-38M, контейнер с радиолокатором перенесли на специальный пилон под носовой частью центральной гондолы. Из-за выступающей части контейнера длина P-38M возросла до 11,81 м. Антенну УКВ-радиостанции на серийных машинах перенесли под левую балку за нишу основной стойки шасси. Вначале планировалось предпринять меры для охлаждения сбрасываемых в поток выхлопных газов, но затем выяснилось, что сама «тарелка» турбокомпрессора раскаляется докрасна и светится в темноте. Охлаждать ее было проблематично, поэтому одновременно махнули рукой и на струю выхлопа.
Даже при наличии указанных недостатков ночной «Лайтнинг» имел заметные преимущества перед одномоторными ночными истребителями. В октябре 1944 г. ВВС армии США подписали контракт на изготовление 80 P-38M. Переоборудование уже законченных постройкой P-38L в ночные истребители выполнял модификационный центр компании «Локхид» в Далласе. Первый серийный P-38M (зав. номер 42-6831) поднялся в воздух 5 января 1945 г. У этих машин для сохранения центровки сняли 20-мм пушку и ее патронный ящик. Самолет оказался быстроходнее и маневреннее гораздо более крупного и тяжелого P-61 «Блэк Уидоу» (максимальная скорость P-38M составляла 653 км/ч на высоте 4600 м, в то время как P-61 развивал только 594 км/ч на высоте 6000 м).
Ночной вариант «Лайтнинга» запоздал с появлением примерно на полгода. Если бы он появился вовремя, имелась возможность перевооружить по одному звену в уже развернутых эскадрильях одноместных P-38, придав им новые боевые возможности. Такое предложение рассматривалось руководством USAAF и было воспринято благосклонно. Ввод в строй ночного перехватчика, созданного на базе серийной машины, потребовал бы меньших ресурсов, времени и сопровождался бы меньшими проблемами, нежели освоение более тяжелого и капризного «Блэк Уидоу».
Подготовку экипажей для ночных истребителей «Лайтнинг» организовали в начале 1945 г. на авиабазе Хаммер Филд в штате Калифорния. Этот учебный центр использовался также и для обучения экипажей P-61 «Блэк Уидоу». В июне — июле закончили обучение пилоты и операторы 418-й ночной истребительной эскадрильи — первой из ночных эскадрилий, вооруженных P-38M. Но война уже подходила к концу. Японская авиация испытывала всевозрастающие трудности с топливом, поэтому перехватывать по ночам стало некого.
Уже после капитуляции Японии четверка полностью окрашенных в черный цвет P-38M из 491-й эскадрильи приземлилась на авиабазе Ацуги, став частью американских оккупационных ВВС в Стране восходящего солнца. Спустя несколько месяцев эти самолеты перебросили на Окинаву, а в начале 1947 г. сняли с вооружения. Истребителям P-38M так ни разу и не довелось встретиться в бою с воздушным противником.
В сентябре 1945 г. был построен последний серийный «Лайтнинг». С учетом изготовленных компаниями «Локхид», «Вега» и «Вулти» объем выпуска оказался равным 10 036 машинам. К моменту окончания боев в строю оставались восемь групп, оснащенных «Лайтнингами»: одна на Европейском, три на Средиземноморском и четыре на Тихоокеанском театрах военных действий. «Лайтнинг» оказался единственным истребителем, удержавшимся в серийном производстве на протяжении всего периода участия США во Второй мировой войне.