B-25J-35批次可投放航空水雷。
多数B-25J装备了西南太平洋的美军部队，少数装备本土训练部队。1944年夏汤斯维尔和纳扎布供应站获得首批B-25J，装备第38轰炸大队，9月第345轰炸大队也获得了B-25J。尽管该机已经在大规模生产，但还是供不应求，第42轰炸大队直到1944年末才获得B-25J来替换老旧的B-25C/D。
轰炸台湾日军工厂的B-25J，隶属第328轰炸大队
在地中海战场，B-25J也应要求装备了一线轰炸大队。1944年4月，科西嘉岛的第310轰炸大队首先接收B-25J，第12航空队第57轰炸联队余下的大队在1944年剩下的时间里也陆续换装B-25J。
美国海军陆战队也订购了255架B-25J，编号PBJ-1J。
B-25J的透明机鼻可在工厂里替换为装备8挺机枪的“实心”机鼻，批次号为B-25J-11、-17、-22、-27、-32、-37。使机枪数量增加到18挺，称为盟军武器库中火力最强大的的攻击机。通常B-27J前机身两侧的机枪包会被拆除，不过剩下的8挺机枪也提供了足够的前射火力。
执行反舰任务的B-25J扫射机
1945年8月最后一架B-25J交付陆航，太平洋战争结束后的第二天，堪萨斯城工厂关闭。
滑翔鱼雷
传统航空鱼雷的问题之一就是载机在接近目标释放鱼雷前需要在低空直线水平飞行，增加了暴露在敌防空火力下的时间。解决该问题的方案之一就是给鱼雷增加机翼和尾翼，使其可以滑翔，让载机在安全距离外释放鱼雷，然后鱼雷自行滑翔至目标附近。
后期批次的B-25J出厂时已经增加了在机腹挂载GT-1滑翔制导炸弹和滑翔鱼雷的能力，在战争的最后几天里执行了几次滑翔鱼雷攻击任务。滑翔鱼雷由标准海军鱼雷和带机翼和尾翼的可抛弃机身组成，鱼雷下降到一定高度时，爆炸螺栓引爆后鱼雷和机身分离，然后鱼雷入水继续冲向敌舰。
B-25J机腹的滑翔鱼雷
为此陆航成立了一直临时中队，准备在实战中测试滑翔鱼雷。该中队隶属于第41轰炸大队，装备了几架经过改装可在机腹挂载滑翔鱼雷的B-25J-1。1945年7月31日滑翔鱼雷首次参加实战，攻击了九州佐世保港的船只，8月1日又对长崎港的目标实施了攻击。
B-25J鱼雷机临时中队
由于B-25J在距离目标19公里远时就释放了滑翔鱼雷，然后立即脱离，很难判断攻击是否奏效。陆航得出的结论是有必要派侦察机伴随B-25J行动，专门负责目标的毁伤观察。不过随着太平洋战争的结束，已没有时间进行更多鱼雷攻击了。
GT-1安装有陀螺自动驾驶仪，脱离载机后能沿直线飞行直到入水
PBJ盐水机
PBJ-1是B-25的海军型，起源于海军和陆军在1942年中期达成交易。当时美国海军急于获得一种能挂载大量炸弹的远程岸基重型海上侦察巡逻机，不过陆军一直视其是对陆军轰炸机项目的侵犯而坚决抵制。随着B-29“超级堡垒”轰炸机的研制，事情有了转机。陆军需要一座飞机工厂来满足B-29的产量需求，正巧海军在华盛顿州兰顿有一座工厂，正打算租给波音来生产PBB-1双发巡逻飞船。于是陆军建议海军取消PBB-1项目，把工厂交给陆军来生产B-29“超级堡垒”。作为交换陆军将放弃反潜任务并允许海军装备岸基轰炸机，海军能获得B-24“解放者”、B-25“米切尔”、B-34/B-37“文图拉”这样的轰炸机执行海上反潜和侦察任务，海军爽快地同意了。
作为交易的一部分，陆航先期向海军移交了50架B-25C和152架B-25D，海军编号分别是PBJ-1C和PBJ-1D，从此PBJ-1的编号后缀与B-25一一对应。1943年2月海军获得了首批PBJ-1，首先装备了陆战队VMB-413中队。许多PBJ-1拆除了机腹炮塔，并在此安装了海面搜索雷达。
PBJ-1D，机腹炮塔换成了雷达
海军只获得了1架B-25G，编号PBJ-1G BuNo 35097。
随后海军获得了大量的B-25H/J，编号PBJ-1H/J，增强了之前PBJ机队的实力。
PBJ几乎全部装备陆战队，为此陆战队新建了许多轰炸中队，其中第一支是1943年3月在北卡州樱桃角建立的VMB-413。到1943年底陆战队已经组建了8支装备PBJ的VMB中队，组成了陆战队最初的中型轰炸大队。1945年底又组建了4支中队，但还没来得及派驻海外战争就结束了。
幸存至今的PBJ-1D，涂装与B-25D的橄榄绿完全不同
1944年3月PBJ-1开始参战，在战争的最后几个月，陆战队PBJ的身影遍布菲律宾、塞班、硫磺岛、冲绳。他们的主要任务是远程阻截日军海运线，以此来封锁日本，执行任务的PBJ通常在翼下挂载8枚127毫米HVAR火箭。陆战队为部分PBJ增加了APS-3搜索雷达，PBJ-1C/D比较难看，在透明机鼻的上半部安装了APS-3的球形天线罩，而PBJ-1H/J的雷达天线改成安装在机腹或者翼尖的天线罩里。部分PBJ-1J拆除了机背炮塔来减重，因为此时战争已接近尾声，天空中已经很难看见日本战斗机了。
机鼻安装APS-3雷达的PBJ-1D
安装翼尖雷达的PBJ-1H
1945年中期，硫磺岛的VMB-612装备了经过了特别改装，能挂载298毫米“小蒂姆”火箭的PBJ-1J。该机可在机身弹舱门上方的机身两侧挂载两枚“小蒂姆”火箭，火箭被释放后下落到一定距离后被一根拉绳启动点火。发射完“小蒂姆”后，PBJ-1J还能继续投掷弹舱内的炸弹。在第二枚原子弹爆炸到8月14日日本投降之间，VMB-612在夜间使用“小蒂姆”攻击了日本南部的目标。
