1940年6月22日法國投降以後，為了掃清登陸英國本土的障礙，德國空軍對英國發動了大規模空襲，意圖徹底摧毀英國空軍，從而奪取英倫三島上空的制空權。面對德國戰機的狂轟濫炸，昔日的大英帝國不得不向美國求援，請求美國研製一款適用於夜間作戰的戰鬥機，以擊落夜間轟炸英國的德國轟炸機。而根據英國方面提出的要求，這款夜間戰鬥機必須能整夜在英國上空巡弋，並且使用升限也要足夠高，以便能攔截德國空軍的高空轟炸機。1940年8月美國正式開始了對夜間戰鬥機的研製工作，並將其正式命名為P-61戰鬥機，綽號為“黑寡婦”。
經過將近兩年時間的設計、修改和研製，1942年5月首架P-61原型機首飛成功，後來又經過一年多的測試和改進，1943年11月首批P-61戰鬥機正式交付。P-61戰鬥機乘員為3人，包括一名飛行員、一名機槍手和一名雷達操作員，該戰鬥機機長14.91米，機高4.32米，翼展20.12米。而且P-61也裝置有兩臺普惠R-2800-10發動機，該發動機的單臺功率可達2000馬力，最大起飛重量高達14.6噸，其也是二戰時期美國陸軍航空兵起飛重量最大的戰鬥機。另外P-61戰鬥機的實用升限為10100米，有效載彈量接近3噸，最大時速高達595公里，最大航程超過了1600公里。
在武器配備方面，P-61戰鬥機前機身下部安裝有四挺機槍，而且其背部遙控炮塔也裝有4門20毫米機炮，另外P-61機翼下的武器外掛架，也可以掛載2.9噸的炸彈或者火箭彈。雖然P-61戰鬥機在1943年便已經開始交付，但其真正部署至前線已經是1944年，而當時二戰局勢已經發生了根本性變化，盟軍在歐洲和太平洋戰場上已經取得了制空權，顯然適用於夜間作戰的P-61已經沒有太多發揮的餘地。據悉美國共生產了數百架P-61戰鬥機，只有一少部分部署在了歐洲，執行夜間攻擊德國火車、裝甲車和地面目標等，而大部分則部署在了亞洲用於對付日軍。
1944年一部分P-61戰鬥機被部署至了中國，以對付日本戰機對中國夜間的轟炸，後來三架P-61戰鬥機在重慶附近機場降落時，發生了意外其中一架起火被燒燬，另外兩架也不同程度地受損，並被遺留在了中國。二戰結束之後，美國並沒有向其他國家出售P-61戰鬥機，而是選擇了讓其退出一線部隊，並於1952年全部退役。退役的P-61戰鬥機多數都被拆解，僅有一部分供給了科研機構等，而隨著時間的變遷，目前，P-61戰鬥機全世界僅存有2架，一架在美國的俄亥俄州空軍博物館，另一架則在中國的北京航空館。
由於P-61戰鬥機產量不大，再加上其現存僅有2架，使其不僅在世界上擁有很高的知名度，而且也具有很高的價值和紀念意義。據悉美國曾打算出資3000萬美元，買回存放在中國的這架P-61戰鬥機，但最終以失敗而告終，甚至後來美國又提出用F-14戰鬥機，與中國交換這架P-61戰鬥機，雖然F-14是一款雙發重型戰鬥機，而且其性能也非常的先進，不過最後還是被中國拒絕，畢竟這架P-61戰鬥機具有珍貴的歷史價值。