«Лайтнинг» в варианте P-38J стал, наконец той машиной, которую задумывал Кларенс Джонсон и которую рассчитывали получить военные. Истребители Р-38.1 сочетали высокую максимальную скорость со значительным практическим потолком, хорошей маневренностью и надежностью. Разведывательных вариантов P-38J не существовало, всего же фирма Локхид выдала на гора 2970 самолетов P-38J.
На P-38J теплообменники турбокомпрессоров были перенесены из носков крыла в мотогондолы. Сделано это было для улучшения управления турбокомпрессорами, что в свою очередь повышало надежность двигателей Аллисон V-1710-F17.
Полностью перекомпонованы обтекатели радиаторов, они стали больше, но получили более удобнообтекаемую аэродинамическую форму. Эти два изменения, перенос теплообменников и улучшение радиаторов, позволило снимать с двигателя Аллисон V-1710-F17 на высоте 26 000 футов мощность 1425 л.с.
Освободившееся пространство в носках крыла занял топливный бак емкостью 62 галлона, но баки ставились не на все P-38J. Самолеты с дополнительными баками маркировались крестиком красного цвета, который наносился на фюзеляже рядом с табличкой завода-изготовителя.
Начиная с P-38J-10 вместо скругленного козырька фонаря кабины с внутренним бронестеклом стали ставить козырек с внешним плоским бронестеклом. В кабине была смонтирована новая ручка управления со штурвалом-«полубаранкой» вместо ручки со штурвалом-колесом, было улучшено отопление кабины, установлена противообледенительная система, доработана электросистема.