Переделки «Лайтнингов» в ночные истребители вначале имели стихийный характер. Наиболее удачную из них осуществили в 6-й ночной истребительной эскадрилье (6 NFS), базировавшейся в Новой Гвинее. На двух P-38G позади пилота смонтировали тесную кабину для оператора РЛС. Снятые с Р-70 радиолокаторы SCR-540 установили внутри контейнеров, оборудованных 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.

Другой вариант переделки был реализован фирмой «Вестерн Электрик». На этот раз переоборудовались самолеты модификации P-38J. Радиолокатор AN/APS-4, созданный для авиации военно-морского флота, разместили в обтекателе под крылом истребителя. Одна из таких машин применялась в 547 NFS и даже одержала победу в ночном воздушном бою, поделив ее с другим истребителем той же эскадрильи - Р-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. USAAF заказали непосредственно фирме-изготовителю постройку серии ночных истребителей «Лайтнинг». Опытные машины создавались на базе модификации P-38J. В качестве средства обнаружения избрали хорошо зарекомендовавший себя локатор AN/APS-4. На стволах пушки и пулеметов смонтировали пламегасители. Прототип ночного истребителя с двухместной кабиной и подвешенным на подкрыльевом пилоне радиолокатором был передан для испытаний в научно-исследовательский центр ВВС в Райт Филд.

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 Р-38М, контейнер с радиолокатором перенесли на специальный пилон под носовой частью центральной гондолы. За счет выступающей части контейнера длина Р-38М возросла до 11,81 м. Антенну УКВ-радиостанции на серийных машинах перенесли под левую балку за нишу основной стойки шасси. Переоборудование уже законченных постройкой P-38L в ночные истребители выполнял далласский центр модификаций фирмы «Локхид». Первый серийный Р-38М поднялся в воздух 15 января 1945 г.

Подготовку экипажей для ночных «Лайтнингов» организовали в начале 1945 г. на авиабазе Хаммер Филд, штат Калифорния. Этот учебный центр использовался также и для обучения экипажей Р-61 «Блэк Уидоу». В июне-июле закончили обучение пилоты и операторы 418 NFS - первой из ночных эскадрилий, вооруженных Р-38М. Но война уже подходила к концу. Японская авиация испытывала все возрастающие трудности с топливом, поэтому перехватывать по ночам стало некого.

Уже после капитуляции Японии четверка полностью окрашенных в черный цвет Р-38М 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. Им так ни разу и не довелось встретиться в бою с воздушным противником.