Новому бомбардировщику присвоили имя «Ланкастер» и после получения результатов испытаний опытных самолетов он был немедленно запущен в серийное производство. Выпуск «Манчестеров» прекратили после постройки 200-й машины, а оставшиеся в заделе планеры были соответствующим образом переделаны. Заказ Министерства Авиации на новые самолеты значительно превосходил производственные возможности Авро. Поэтому большая часть весны и лета была посвящена организации производства «Ланкастера». Была создана производственная группа в которую входили фирмы Авро, Метрополитен-Виккерс, Виккерс-Армстронг и Армстронг-Уитворт, а также более 600 субподрядчиков по всей стране. Первый серийный «Ланкастер», L7527, взлетел с аэродрома Авро Вудфорд 31 октября 1941 года. В отличие от прототипа, оснащенного моторами «Мерлин» X мощностью 1130 л.с., на серийных машинах устанавливался двигатель «Мерлин» XX мощностью 1280 л.с. На самолетах устанавливались винты изменяемого шага Де Хэвилленд D.H. 5/40, но иногда использовали и пропеллеры Гамильтон А 5/138. Оборонительное вооружение состояло из девяти 7,69-мм пулеметов Браунинг, размещавшихся в четырех турелях фирмы Фрэйзер-Нэш с гидравлическим приводом: два пулемета в носовой турели FN5, два - в верхней турели FN50, два - в подфюзеляжной турели FN64 и четыре – в хвостовой турели FN20. «Ланкастер» унаследовал от «Манчестера» бомбовый отсек длиной 10,05 м, способный вместить восемь 453-кг бомб. Поперек центральной части фюзеляжа была установлена бронированная переборка. Пилот и стрелки были защищены броней, которая также прикрывала некоторые ответственные элементы конструкции фюзеляжа.
Пока второй прототип, DG595, проходил обширные испытания в Боскомб Даун, первую опытную машину, ВТ308, 9 сентября 1941 года передали 44-й (родезийской) эскадрилье в Вэддингтоне, чтобы подготовить ленный состав и технический персонал к эксплуатации четырехмоторных машин. Эта эскадрилья, входившая в состав 5-й группы и ранее вооруженная «Хэмденами», должна была первой освоить новый тяжелый бомбардировщик. Но личный состав еще три месяца ожидал прибытия трех серийных машин - L5737, L5738 и L5741. Из-за затянувшегося процесса переучивания и плохой погоды боевой дебют «Ланксов» состоялся лишь 3 марта 1942 года, когда четыре машины из 44-й эскадрильи - L7546, L7547, L7566 и L7549 - были посланы для постановки мин в районе Гельголанда. Все они благополучно возвратились на базу. Первая наземная цель была атакована в ночь с 11 на 12 марта, когда два самолета из 44-й эскадрильи были включены в состав группы бомбившей Эссен. Это был первый из более чем 156000 боевых вылетов, совершенных «Ланкастерами» в последующие три года.