Планировалось два варианта самолета — бомбардировщик и «Super Strafer». Второй вариант должен был нести восемь 12.7-мм пулеметов в носу (400 выстрелов на ствол), еще два пулемета в верхней турели (400 выстрелов на ствол), два в хвосте (600 выстрелов на ствол, а также два в бортах (200 выстрелов на ствол). В качестве альтернативы предусматривалась возможность установить четыре пулемета в бортах носовой части фюзеляжа — итого 18 крупнокалиберных пулеметов. На прототипе также сохранили 75-мм пушку. У бомбардировочного варианта был остекленный нос с двумя неподвижными и одним наводимым пулеметом (300 выстрелов на ствол).

Джо Бартон поднял в первый раз в воздух NA-98X 31 марта 1944 года с муниципального аэродрома Лос-Анджелеса (Майнз-Филд). Оказалось, что самолет развивает большую максимальную скорость и отличается лучшей динамикой, устойчивее держит курс и испытывает меньшие вибрации. На полном форсаже самолет мог набрать высоту 3050 м за 4,9 минут, максимальная скорость на уровне моря 527 км/ч. Максимальная скорость 563 км/ч представляла собой огромный скачок вперед по сравнению с 447 км/ч у B-25G. Однако в ходе пробных полетов мощность двигателей ограничили, при этом скорость самолета составила 547 км/ч.

Резкий рост скорости обернулся трагедией. 24 апреля 1944 года пробный полет совершали майор Перри Ричи и 1-й лейтенант Уинтон Уи. Во время пролета на полной скорости над ангарами Инглвуда на высоте 62 м, у самолета отломились обе консоли крыльев и ударили в хвостовое оперение. Самолет рухнул вниз и разбился вместе с экипажем. Причиной аварии признали превышение пилотом предельного режима эксплуатации самолета. После аварии дальнейшие работы над NA-98X прекратили.

NA-98X, переделанный из стандартного B-2SH-5, с двигателями Pratt & Whine у R-2800-51 и капотами двигателей от А-26. Этот самолет разбился.

NA-98X в полете. Видны трапециевидные оконцовки крыла и удлиненные элероны.

NA-98X с экспериментальный капотом двигателя.

Последней серийной модификацией бомбардировщика стала B-25J (NA-108). Это была самая крупносерийная модификация В-25, выпущенная в количестве 4390 штук (в том числе 72 незавершенные машины). Выпуск самолетов B-25J развернули в Канзас-Сити, тогда как завод в Инглвуде, завершив выпуск В-25Н, приступил к выпуску истребителей Р-51 «Mustang». Завод в Канзас-Сити одновременно выпускал самолеты B-25D и J. Первый бомбардировщик новой модификации собрали в декабре 1943 года, тогда как последний B-25D был готов в марте 1944 года.

B-25J во время сборки на заводе в Канзас-Сити, 1945 год. Это был 30000-й самолет У А А, построенный с августа 1940 года.

B-25J два типа пулеметных блистеров

B-25J-1NC (43-3889), собранный в Канзас-Сити.

PBJ-1J в трехцветном морском камуфляже. Вместо оконцовки правого'крыла установлен радар AN/APS-3.

Первый B-25J (43-3870) оказался на сборочной линии осенью 1943 года. Самолет создали на базе В-25Н. Это было возвращение самолету В-25 «Mitchell» его первоначальной роли — средний бомбардировщик. Самолет получил назад место бомбардира и остекленный носовой обтекатель, в котором стоял один неподвижный и один наводящийся 12,7-мм пулемет. В остальном фюзеляж был как у В-25Н. Верхняя турель находилась сразу за кабиной пилота, в хвосте имелась другая огневая точка. По бортам фюзеляжа в прикрытых обтекателями окнах стояло еще по одному пулемету. Два пулемета разместили под кабиной пилота, как на последних В-25Н. В кабину вернули кресло второго пилота, а бортовые огневые точки оснастили печками. Экипаж самолета состоял из шести человек: двух пилотов, штурмана-бомбардира-стрелка, механика-башенного стрелка, радиооператора-бортстрелка, хвостового стрелка. Бомбодержатели и створки бомболюка имели электрический привод. Обычная бомбонагрузка состояла из трех 454-кг бомб, хотя в качестве альтернативы можно было брать две бронебойные 726-кг бомбы. Самолет также мог брать торпеду Mk 13 массой 907 кг. Кроме того, под крыльями предусматривалась подвеска для шести 147-кг бомб.

B-25J-5-NC (43-27793), caмолет не окрашен.

В-25J-15 (44-28867) без камуфляжа.

В-25J-10 (43-36076) во время наземного испытания вооружения.

Не забыли конструкторы и о штурмовиках «Stafer». Многие B-25J имели носовую часть как на В-25Н, с той лишь разницей, что в носовом обтекателе стояло сразу восемь пулеметов, расположенных двумя батареями по четыре. 75-мм пушку на самолет не ставили, но и без нее огневая мощь самолета была более чем достаточна.

Первый B-25J поднялся в воздух 14 декабря 1943 года с аэродрома Фейрфакс-Филд при заводе в Канзас-Сити. Пилотировал самолет Джо Бартон. Военные получили первый B-25J в том же месяце. Последнюю машину модификации J передали в августе 1945 года. Некоторое число бомбардировщиков B-25J оснастили радарами AN/APQ-7 «Eagle», но не известно ни точное число переделанных машин, ни того, использовались ли они на фронте.

Начиная с 151-го самолета с серийных B-25J-1 сняли один бомбодержатель для 907-кг бомбы, поскольку он почти не использовался на практике и лишь загромождал бомбоотсек. Чаще всего самолет брал три 454-кг или две 726-кг бомбы. Применялись и различные комбинации из бомб меньшей массы. Использовались 10-кг парашютные бомбы (parafrag).

На серии B-25J-5 изменили расположение гидравлических контуров тормозной системы, а прицелы N-3B и А-1 заменили одним универсальным N-3C. Лобовое стекло кабины пилотов оборудовали системой антиобледенения, а у пулеметов в турели и в бортовых окнах установили отражатели воздушного потока.