最后在约翰逊设计出了翼根大型整流罩以减少高速时翼根乱流对尾翼的冲击，整流罩的安装要十分仔细，如果不能严密贴合的话会严重影响飞行特性。在配合以机翼下表面的俯冲襟翼之后，终于解决了因空气压缩效应导致的颤振问题。

就在YP-38还在制造和交付的1939年9月20日，陆军就订购了66架P-38生产型战斗机。其中30架交付为P-38-LO批次，公司编号Model 222-62-02。P-38的发动机与YP-38相同，但武器改为一门37毫米机炮和4挺12.7毫米机枪，座舱增加了装甲和防弹玻璃，为夜间飞行增加了荧光照明仪表。

P-38 40-744经过改装了不对称双座舱，拆除了涡轮增压器，左侧尾撑上增加了第二个座舱，用来研究飞行员在非中线座舱内能否有效驾驶飞机。

其余36架生产型战斗机P-38根据英国空军在欧洲空战经验进行了小幅改进，增加了自密封油箱并增强了装甲防护，初步具备战斗力。这批飞机编号是P-38D，被用于进一步试飞和为陆航培训飞行员。

经过进一步试飞完善后，第一款具有完全作战能力的P-38E终于在1941年1月批量下线，开始大规模装备美国陆航中队，“叉尾恶魔”即将显露狰狞。