Прототип XP-61C впоследствии был переделан в вариант XP-61D. Машина изначально представляли собой серийный P-61A, но оснащенный двигателями Пратт-энд-Уитни R-2800-77 мощностью по 2800 л.с. Всего было построено два прототипа XP-61C, на обоих машинах окрашивались (в желтый цвет) лишь капоты двигателей.

Одним из отличий самолета P-61С от «Вдов» предшествующих модификаций стали воздушные тормоза, сменившие интерцепторы. Установка воздушных тормозов позволила значительно уменьшить радиус виража, кроме того стало легче выдерживать скорость на пикировании.

Очень незначительное количество истребителей P-61C поступило на вооружение строевых частей USAAF или USAF. На снимке — P-61С серийный номер 43-8351 из 325-й истребительной всепогодной эскадрильи, аэродром Гамильтон-Филд. Самолеты P-61C поставлялись с фюзеляжными пулеметными турелями, но в 1948 г. все турели в целях снижения массы самолета демонтировали.

В Европе активность самолетов люфтваффе в темное время суток оставалась достаточно высокой до самого окончания войны, поэтому P-61 применялись именно в той роли, для исполнения которой и задумывались — ночных истребителей. Лишь в 425 NFS несколько самолетов были оснащены пилонами от «Лайтнингов» для подвески неуправляемых ракет HVAR; эти самолеты использовались для ночных атак железнодорожных эшелонов.

На Тихом океане ситуация сложилось совершенно иначе — японцы по ночам не летали практически совсем. Штабы 5-й и 13-й воздушных армий приняли решение перенацелить истребители P-61 на ночные атаки наземных целей и непосредственной авиационной поддержки подразделений армии США и корпуса морской пехоты. Мощное пушечное вооружение, сосредоточенное в районе центра масс самолета, позволяло эффективно и с высокой точность поражать наземные цели. Под крыльями монтировались пилоны для подвески ракет, бомб и баков с напалмом. Масса залпа одной вдовы примерно равнялась массе залпа легкого крейсера. Весной и летом 1945 г. истребители P-61 применялись на Филиппинах для поддержки наземных войск, главным образом, в дневное время суток. Особого внимание заслуживают действия по оказанию поддержки рейнджерам, которые под покровом ночи смогли захватить лагерь американских военнопленных в провинции Кубанатуан на острове Лузон. В результате операции удалось освободить из плена 411 американцев, которых японцы удерживали с 1941 г.

Вскоре после окончания войны самолеты «Блэк Уидоу» поступили на вооружение реорганизованных истребительных групп. Название групп изменилось с ночных истребительных на всепогодные истребительные. На континентальной части США базировались 52 всепогодная истребительная авиагруппа (AWFG, All-weather Fighter Group). В составе 2-й и 5-й эскадрилий, 325 AWFG (317-я, 318-я и 319-я эскадрильи). На Тихом океане (Япония и Филиппины) действовала 51 AWFG (16-я, 25-я и 26-я эскадрильи) и 347 AWFG (4-я, 68-я и 339-я эскадрильи). Последними подразделениями, имевшими на вооружении F-61 (в 1947 г. обозначение истребителей в США было изменено с Р, Pursuit, на F, Fighter) являлись 68-я и 331-я эскадрилья. С вооружения этих подразделений самолеты P-61 сняли в мае 1950 г. всего за несколько дней до начала войны в Корее.

К сожалению, самолет «Блэк Уидоу» не получил даже толики славы «Мустанга» или «Летающих Крепостей» и мало известен широкой публике.

Летчик этого P-61С серийный номер 43-8339 из 449-й истребительной всепогодной эскадрильи очень хорошо поцеловал землю при посадке на аэродроме Лэдд-Филд, Аляска. С самолета сняли вес ценное, а затем оттащили па самолетную свалку в дальнем углу авиабазы. Позже машину полностью утилизировали.

Самолеты F-61C, которые базировались в Калифорнии ни аэродроме Хаммер-Филд, использовались для подготовки экипажей «Твин Мустангов». С этих «Вдов» сняли противообледенительные системы (включая резиновое покрытие носков крыла и стабилизатора) и фюзеляжные пулеметные турели (отверстие под турель зашито металлическим листом).

На снимке — один из P-61C, задействованных в полетах по программе «Тандерсторм» по исследованию торнадо.

Еще на ранних стадиях проектирование самолета P-61 рассматривалась возможность установки турбокомпрессоров с приводом от выхлопных газов двигателей. Тогда турбокомпрессоры установить по различным причинам не удалось, но первый опыт боевого применения истребителей P-61А и P-61В выявил настоятельную необходимость повышения летных характеристик, особенно скорости и потолка. Дать прирост в летных характеристиках могли лишь турбокомпрессоры. Для экспериментов с нагнетателями были взяты планеры двух незаконченных самолетов P-61А: P-61A-5-NO серийный номер 42-5559 и P-61A-10-NO серийный номер 42-5587. На них были поставлены двигатели R-2800-73, оснащенные турбокомпрессорами Дженерал Электрик СН-5; воздушные винты — четырехлопастные фирмы Кертисс Электрик с полыми стальными лопастями. Мощность одного двигателя — 2800 л.с.

Доработанные самолеты получили обозначение XP-61С. Внешне они, помимо воздушных винтов, отличались от P-61A/В видоизмененными капотами моторов дополнительными воздухозаборниками по бокам и обтекателем турбонагнетателя внизу. На верхней и нижней поверхностях крыла имелись перфорированные воздушные тормоза. Модернизация самолета привела к росту массы, взлетная масса составила 18 288 кг, что сразу же породило серьезные проблемы. На испытаниях летчики отметили неудовлетворительную управляемость самолета при взлетной массе более 16 000 кг, значительной возросла взлетная дистанция, а скороподъемность на малой высоте наоборот резко упала по сравнению с серийными P-61A/В.

Несмотря на очевидные недостатки, командование USSAF летом 1945 г. заказало партию из 476 истребителей P-61С. До конца войны фирма Нортроп успела сдать только 41 машину (серийные номера 43-8321 — 43-8361). Серийные самолеты отличались от XP-61С только двигателем — на них стоял мотор R-2800-77, имевший ряд доработок п сравнению с движком 73-й серии. Истребители P-61С не принимали участия в боевых действиях и даже не поступили на вооружение строевых частей. Самолеты использовались по различным программам летных испытаний оборудования, а часть весьма вероятно сразу после приемки USAAF была направлена на базы хранения.