Американцы пристально следили за ходом войны в Европе и располагали достаточной информацией относительно роли средних бомбардировщиков. Как показывал опыт войны, бомбардировочная авиация действовала над территорией противника. Противник же предпринимал все усилия для того, чтобы помешать бомбардировщикам прицельно сбросить бомбы. Первоначально бомбардировщики в Европе летали без истребительного сопровождения, что сразу выявило их недостаток — слабое оборонительное вооружение. Истребительная авиация противника без труда перехватывала бомбардировщики и наносила им тяжелые потери. Но даже самое надежное истребительное прикрытие не могло защитить бомбардировщиков от зенитного огня с земли. Усилить оборонительное вооружение бомбардировщиков было, в принципе, не очень сложно, но как уберечь самолеты от огня зенитной артиллерии?
Понимая, что противник может сбить любой самолет, и, что абсолютной защиты не бывает, конструкторы корпорации North American решили по крайней мере не облегчать работу противнику. Поэтому, на самолеты, начиная с 40-2189, стали ставить самогерметизирующиеся топливные баки, а также броню, частично защищавшую кабину пилотов, а также места стрелка, бомбардира и штурмана.
Толщина бронелиста была около 1 мм, что хватало для защиты от осколков зенитных снарядов. Таким образом, появился бомбардировщик В-25А.
Очевидно, что все эти переделки повлекли увеличение массы самолета и снижение его летных качеств. Масса машины возросла с 7835 кг до 8112 кг. Чтобы уменьшить общую массу самолета, сократили объем топливных баков в крыльях до 692 галлонов (2619 л). В результате дальность полета сократилась с 3218 км до 2172 км. Эта мера позволила даже несколько уменьшить взлетную массу самолета с 12964 кг до 12303 кг. Потолок понизился с 9144 м до 8359 м. Максимальная скорость уменьшилась до 506 км/ч. В конструкцию самолета внесли и другие изменения: изменилась форма шайб руля, над местом штурмана-радиста появилось дополнительное окно, изменилась конструкция выхлопной системы. 25 февраля 1941 года новый самолет облетал летчик-испытатель NAA Эдвард У. Верджин. Всего было выпущено 40 самолетов этой модификации, которые попали в авиачасти, дислоцированные на территории США.
Самолеты В-25А имели следующие заводские и армейские серийные номера: NA2858-NA 2897 и 40-2189-40-2228.
В-25В
Стремясь в еще большей степени защитить бомбардировщик от истребителей противника, конструкторы обратили внимание на разработанную фирмой Bendix турель с электрическим приводом и установленными в ней двумя 12,7-мм пулеметами Colt-Browning. Экспериментальной переделке подвергся один из самолетов, находившихся на сборочной линии. Вместо окна над местом штурмана-радиста установили турель. Другую турель установили под местом штурмана. Нижнюю турель можно было выдвигать при необходимости, а в обычном положении она скрывалась внутри фюзеляжа. Стрелку приходилось наводить нижний пулемет с помощью перископического прицела, находясь в очень неудобной позиции. Турели Bendix могли вращаться на 360(, в результате защита бомбардировщика теперь не имела мертвых зон. Это позволило отказаться от хвостовой огневой точки. На ее место поставили плексигласовый обтекатель, организовав там наблюдательный пост. В результате длина фюзеляжа сократилась с 16,39 м до 16,12 м. От старого вооружения остался один 7,62-мм пулемет в лобовом обтекателе фюзеляжа, обслуживаемый бомбардиром. Так появился бомбардировщик В-25В.
Опыты с турелями англичане проводили незадолго до начала войны. Теперь же американцы столкнулись с проблемами, связанными с использованием турелей. Внутри турели имелось достаточно пространства, чтобы вместить вооружение, боекомплект и стрелка, обвешенного парашютом, кислородным прибором, ларингофоном и прочими аксессуарами. В конструкции башни имелся блокиратор, который исключал возможность повреждения машины огнем своих же пулеметов.
Добавление турелей позволило пересмотреть конструкцию всего фюзеляжа. С хвостовой части сняли ставшую ненужной броню, отказались и от бортовых окон в фюзеляже. Сухая масса В-25В составила 9080 кг, а взлетная масса 12920 кг. Максимальная скорость сократилась до 482 км/ч, а потолок до 7162 м. Всего до мая 1942 года удалось построить 120 машин В-25В.
Самолеты В-25В имели следующие заводские и армейские серийные номера: NA62-2898-3017 и 40-2229-2348.