Серийное производство началось с модели P-38J-1-LO, которых построили всего десяток. Начиная с варианта P-38J-5 (изготовлено 210 машин) освободившееся место в передних отсеках крыла, где прежде размещались промежуточные охладители, заняли дополнительные топливные баки суммарной емкостью 416 л, при этом общая емкость топливной системы (без подвесных баков) удалось довести до 1550 л. На P-38J-10 появилось лобовое бронестекло, непосредственно встроенное в каркас фонаря кабины. Прежняя «баранка» автомобильного типа сменилась двурогим W-образным штурвалом, причем кнопки управления стрелково-пушечным вооружением, пуском реактивных снарядов и сбросом бомб находились на штурвале. Как правило, на самолет устанавливался прицел L-3 фирмы «Линн». Общее число выпущенных ранних P-38J (включая субмодификацию J-10) составило 1010 единиц, из них 790 модели J-10.
Еще более многочисленной (1400 машин) была субмодификация P-38J-15, которая, впрочем, мало отличалась от предыдущей. Изменения, внесенные в конструкцию, касались главным образом системы энергоснабжения. Два самолета из этой партии проходили цикл испытаний в армейском испытательном центре и в подразделениях NACA.
Самолеты модели J-20 (их было выпущено 350) получили новые регуляторы турбокомпрессоров. Именно в этой партии оказался пятитысячный серийный «Лайтнинг» (зав. номер 44-23296). Компания «Локхид» широко отметила своеобразный юбилей, окрасив машину от носа до хвоста в красный цвет и сделав огромные надписи «Yippee» на бортах гондолы пилота и нижней поверхности крыла. За штурвалом машины обычно позировал Мило Берчам, ведущий летчик-испытатель компании «Локхид». Многочисленные фотографии, размещенные в прессе, немало способствовали улучшению имиджа фирмы. После окончания мероприятий яркую окраску смыли, самолет покрыли слоями лака и нанесли обычные опознавательные знаки.
У машин субмодификации P-38J-25 (построено 210 машин) выпускающаяся посадочная фара была заменена неподвижной, встроенной в переднюю кромку левой консоли. Для облегчения обслуживания большинство открывающихся технических лючков снабдили замками типа «Дзус», что обеспечило удобство доступа к оборудованию в центральной гондоле и хвостовых балках. Но гораздо более важными мероприятиями, впервые предпринятыми на P-38J, стали установка так называемых «щитков пикирования» и введение гидроусилителей в канал управления по крену.
Начиная с субмодификации J-25 все самолеты несли под консолями два небольших щитка, каждый с размахом 1,47 м. Выпуск и уборка щитков пикирования осуществлялись электромоторами со скоростью 35° в секунду. Выпущенные щитки (в отличие от тормозных) заметно не влияли на скорость пикирующего истребителя, но изменяли характер обтекания крыла таким образом, что вывод в горизонтальный полет становился возможным при любом, самом отвесном угле наклона траектории. Прежде германские летчики, хорошо знакомые с особенностями аэродинамики P-38, предпочитали выходить из-под атаки «Лайтнинга» переворотом или крутым пикированием. После того как немецкий самолет и его преследователь набирали значительную скорость, пилот первого резким маневром выводил свою машину у самой земли в горизонтальный полет или в набор высоты. После этого он мог со злорадной усмешкой наблюдать, как американский истребитель либо врезался в землю, либо по пологой дуге, далеко отстав от преследуемого, с приличным запаздыванием выходил в «горизонт». Усилия, возникавшие на штурвале из-за смещения центра давления вперед, не позволяли летчику раннего «Лайтнинга» энергично маневрировать в вертикальной плоскости при высоких скоростях. Несколько летчиков-испытателей компании «Локхид» погибли при осуществлении экспериментальных полетов, в ходе которых они пытались нащупать границы высот и скоростей, за которые пилоту «Лайтнинга» не следовало переходить.
Щитки пикирования радикально изменили положение. Выпуск их перед началом или в процессе пикирования путем простого нажатия на соответствующую кнопку давал летчику возможность уменьшить радиус траектории вывода и позволял удержаться в хвосте у немца. Первые жертвы новейшей модификации «Лайтнингов», попытавшиеся уйти отработанным приемом, не заставили себя ждать. Несколько FW-190 были буквально разнесены в куски мощными залпами носовой батареи P-38J. Впоследствии многие P-38J ранних субмодификаций прошли доработку в модернизационных центрах и получили щитки пикирования.