Первые 14 машин типа В-25В были приняты ВВС армии США (так они стали именоваться) в августе 1941 г. К моменту нападения японцев на Пёрл-Харбор 9 декабря «Норт Америкэн» выпустила 130 бомбардировщиков всех модификаций, а до конца года собрали в общей сложности 171 самолет.
Всего сделали 119 В-25В. Один бомбардировщик, пятнадцатый по счету, разбился при облете до сдачи ВВС и впоследствии был исключен из заказа. 23 самолета поставили по ленд-лизу в Великобританию, где они получили обозначение «Митчелл» I.
В январе 1942 г. завод в Инглвуде перешел на выпуск машин модификации В-25С. Этот тип под обозначением NA-82 был разработан еще в сентябре 1940 г. и тогда же на него выдали первый заказ. Внешне первые самолеты модификации С не отличались от своих предшественников. Зато они получили моторы R-2600-13 максимальной мощностью по 1700 л.с. с карбюраторами «Холлей» (вместо «Стромберг»), Усилили консоли крыла. Электрическую сеть перевели на напряжение 24 В. Значительно увеличился объем бензобаков в крыле, при этом сохранилась возможность монтажа дополнительного бака в бомбоотсеке. На колесах появились новые, более мощные и более надежные тормоза с гидроприводом высокого давления.
Список стандартного оборудования пополнился автопилотом. Важным нововведением стала антиобпеденительная система. Она складывалась из жидкостного и пневматического устройств. Жидкостью (спиртовой смесью), которую гнал из бачка электромотор, омывались лопасти воздушных винтов. Пневматический антиобледенитель фирмы «Гудрич» включал резиновые накладки на передних кромках крыла и оперения. При необходимости в их внутренние полости подавался сжатый воздух. Давление пульсировало и накладка «дышала», раскалывая корочку льда. Ввели также обогрев кабин бензиновыми калориферами «Стюарт- Уорнер». Это все облегчало эксплуатацию самолетов в холодном климате.
Бомбоотсек расширили и перекомпоновали. При этом общая бомбовая нагрузка не изменилась, но значительно выросли возможности по подвеске боеприпасов различных типов.
Американская армия затребовала 863 В-25С. Еще на 462 машины поступили заявки из-за рубежа. 162 самолета в июне 1941 г. заказало эмигрантское правительство Нидерландов для вооружения авиации Голландской Ост-Индии (ныне Индонезии). 150 бомбардировщиков по ленд-лизу предоставляли Великобритании и еще 150 – Китаю. Решение об этих поставках по ленд-лизу приняли 23 января 1942 г. Все самолеты, предназначенные для других стран, немного отличались друг от друга и от машин для ВВС армии США по комплектации, поэтому экспортные модели получили на заводе собственные обозначения: голландские – NA-90, британские – NA-94 и китайские NA-93. Кстати, на всех этих самолетах должен был устанавливаться вместо бомбового прицела «Норден», считавшегося секретным, более простой Вимперис D-8.
Модификация С стала первой, выпускавшейся в массовых количествах. В ходе серийного производства самолет постепенно совершенствовался. Начиная с 384-го по счету бомбардировщика прозрачное окно над местом штурмана заменили на выпуклый блистер. Это облегчило навигацию по солнцу и звездам. Одновременно был увеличен запас горючего и введены фильтры против пыли на всасывающих патрубках карбюраторов двигателей.
С 606-й машины пошла серия С-1, отличавшаяся по бомбовому вооружению. На ней, кроме внутренней, ввели наружную подвеску бомб. Под каждым крылом расположили по четыре балки, рассчитанные на подвеску бомб калибром до 113 кг. Таким образом, на короткие расстояния за счет меньшего запаса горючего можно было брать значительно большую бомбовую нагрузку, доходившую до 2360 кг. В-25С-1 также мог нести укороченную авиационную торпеду, подвешивавшуюся под фюзеляжем. Бомб в этом случае не брали, а место в бомбоотсеке занимал дополнительный бензобак. Всего завод выпустил 258 В-25С-1.