當美國軍方知道諾斯羅普正在為英國研製夜間戰鬥機時，於194O年10月，緊急召回了諾斯羅普，聲稱美國也應該研製夜間戰鬥機，而且研究報告已得到華盛頓的批準。於是，諾斯羅普和他的助手們隻得改為接受美國軍方的研製任務。
1940年11月5日，諾斯羅普及其助手來到萊特空軍基地，與空軍技術部和物資供應部的負責人協商。此後，諾斯羅普很快拿出了設計方案。經與軍方討論後，對方案作了局部修改。1941年1月中旬，諾斯羅普公司與軍方正式簽訂了關於P－61和YP－61的製造合同。
1942年5月26日，XP－61試驗機出廠試飛。下午4時30分，這架重達13.6噸的龐然大物騰空而起。試飛獲得了圓滿成功，頭15分鍾所得到的性能數據，就已大大超出設計要求。美軍需部長邁克爾將軍感到非常滿意，當即提出該機應立即投入批量生產，月產量應達到140架。
P－61試飛成功後，諾斯羅普公司在此基礎上，又對該機短艙和機載武器部分進行了多次修改，最後定下了生產型P－61。
P－61飛機具有十分獨特的外形設計（見圖），屬於上單翼、雙發、並聯雙立尾式飛機。機翼位於機身後半部，兩個發動機分別位於機翼兩側，並向後引伸與垂直尾翼相連，水平尾翼將兩個垂直尾翼相連。這種布局有利於飛機在飛行過程中保持可操縱性和安定性。
P－61的雷達係統包括五大部分：截擊雷達、問訊器、無線電高度表、敵我識別器和護尾器。這些設備是夜間作戰時的五大“感觀器”，配合導航儀、無線電信標、無線電收發機，共同組成一個完整的搜索和通信係統。
P－61正式生產後，很快裝備了部隊。從1943年1月至1944年6月，美軍先後組建了15個P－61夜戰中隊，並相繼被派往各個戰區。
盡管“黑寡婦”問世較晚，但卻取得了很好的戰果。在歐洲戰區，納碎德國後期投入使用的JU88型、DO217型共計被“黑寡婦”擊落237架（一說總共擊落德國和日本飛機為127架）。美陸軍航空隊的P－61型飛機在歐洲戰區夜間作戰中，損失率僅為0.7％。
1944年10月5日，第426夜戰中隊被派往中國西南重鎮成都，後來第427中隊也來到了中國。
進駐中國戰區的夜戰中隊使用的“黑寡婦”戰鬥機是P一61