27 Janvier 1939 Lockheed a été invité avec Boeing, Consolidated, Curtiss, Douglas et Vultee à participer à un concours de conception de l'USAAC X-608 pour un intercepteur à haute altitude bimoteur.
La spécification exigeait une vitesse maximale d'au moins 360 mi / h à 20 000 pieds et 290 mi / h au niveau de la mer, une endurance à plein régime d'une heure à 20 000 pieds et la capacité de décoller et d'atterrir sur une piste de 2200 ft ( avec un obstacle initial de 50ft )
C’est Hall Hibbard d’abord qui s’y colle, rejoint bientôt par un petit nouveau : Clarence L. "Kelly" Johnson
Après plus d’une cinquantaine de dessins sérieux, les deux ingénieurs sortent un bimoteur, bipoutre chacune renfermant un Allison V-1710C, le pilote assis dans un cockpit fermé dans une nacelle centrale.
Le moteur Allison à l'époque venait de terminer un essai d'homologation de type 150 heures à 1000 hp.
L'un des avantages de la configuration bipoutre était la possibilité d'installer l'armement dans la nacelle centrale, sans entraver quoi que ce soit et de suivre très précisément le tir des quatre mitrailleuses Cal 50 sur 900 mètres. L’Air Corps utilisant alors principalement du Cal 30 sur ses chasseurs
Les effets aérodynamiques de queue étaient tout à fait maîtrisés, sur le papier au moins
Le XP-38 pesait alors plus qu'un Bristol Blenheim I, à l'époque le bombardier moyen britannique standard.
Ce Lockheed Model 22 devenu XP 38 Ser No 37-457 prenait forme en juillet 1938, avec deux Allison V-1710-11/15 (C9) munis de turbocompresseurs General Electric B-1 ( 11 ou 15 pour le sens de rotation des hélices )
Le Lt. Ben S. Kelsey fait décoller le XP-38 le 27 Janvier 1939 à March Field, Riverside County, California. Le premier Lightning a fait le voyage démonté dans des camions escortés de Burbank à March Field
C’est un saut de puce car l’appareil vibre beaucoup et trois des quatre tiges de supports de volets ne répondent pas ( supports de rabats )
Kelsey parvient à faire demi tour et pose le XP 38 à une vitesse trop élevée, nez cabré à 18°
Les soucis de vibrations et de trains sont progressivement résolus
Le P-38 entra en service en juillet 1941 au sein du 1 Fighter Group déployé en Afrique du Nord à partir de 1942 ( 12th Air Force )