Доработка была признана успешной, что позволяло армейским ВВС получить ночной истребитель со скоростью 650 км/ч на высоте 4575 м по сравнению с 590 км/ч на высоте 6100 м, развиваемыми другим ночным истребителем Р-61А "Блэк Видоу". В результате армия передала ремонтному заводу Локхида в Далласе заказ на переделку еще 75 P-38L-5-LO в двухместные ночные истребители, получившие обозначение Р-38М. Машины красились по всем поверхностям в блестящий черный цвет. Самолеты попали на вооружение как раз перед концом войны. Р-38М поучаствовали в боях буквально в последние несколько дней второй мировой войны. Как ночной истребитель он был достаточно эффективен, так как его характеристики по сравнению со стандартным одноместным "Лайтнингом" снизились незначительно.
Все пулеметы и пушка получили пламегасители, чтобы предотвратить ослепление пилота ночью при ведении огня. Делались попытки закрыть пламегасителем и выхлоп из турбокомпрессора, но сам турбокомпрессор так разогревался и светился в ночи, что от этой идеи отказались. В результате на "серийных" Р-38М выхлопная система оставалась без изменений.
Боевая карьера Р-38 на Европейском ТВД Служба "Лайтнинга" началась в конце весны 1941 г, когда после войсковых испытаний YP-38 1-ю истребительную группу (Сельфридж-филд, штат Мичиган) было решено перевооружить на Р-38 и P-38D. Первые "Лайтнинги" не имели пушек. Тем не менее 1 -я истребительная группа успешно использовала Р-38 во время маневров в
Луизитании в сентябре 1941 г. Через два дня после Перл-Харбора эту часть перевели на базу в Сан-Диего, где к ней присоединилась 14-я истребительная группа с Марч-фидда, также перевооружавшаяся на P-38D/P-38E. Хотя эти "Лайтнинги" были фактически еще не боеготовы, они оказались единственными истребителями армейской авиации США "современного" типа, и сыграли свою роль в средствах усиления ПВО Западного побережья США, когда десант японцев считался практически неизбежным.
Хотя обеспечение ПВО территории штатов считалось приоритетной задачей, весной 1942 г было решено разместить "Лайтнинги" и на территории Великобритании. При этом сразу столкнулись с проблемой высокой активности немецких подлодок, сделавших любые перевозки через Атлантику рискованным делом. Но разработка на Локхиде надежных сбрасываемых баков позволила увеличить дальность полета P-38F-1-LO с 2080 км до 3520 км. Пилот-испытатель Мило Бархем реально пролетел на "Лайтнинге" почти 5000 км. Это позволило перегонять "Лайтнинги" через Атлантику своим ходом по маршруту Майне - Гус-Бей (Лабрадор) - Блю вест уан (Гренландия) - Рекьявик (Исландия) -Прествик (Шотландия). Сразу после Мидуэя армейские ВВС сошлись во мнении, что японские корабли вряд ли появятся в пределах видимости Санта-Барбары, и было решено перегнать "Лайтнинги" 1-й и 14-й истребительных групп в Великобританию.
