1940, när andra världskriget rasade, började det kungliga flygvapnet leta efter mönster för en ny nattkämpe för att bekämpa tyska raid på London. Efter att ha använt radar för att hjälpa till att vinna slaget vid Storbritannien, försökte briterna att integrera mindre luftburna radarenheter i den nya designen. För detta ändamål instruerade RAF den brittiska inköpskommissionen i USA att utvärdera amerikanska flygplansdesign. Nyckeln bland de önskade egenskaperna var förmågan att slänga i cirka åtta timmar, bära det nya radarsystemet och montera flera pistolrevor.
Under denna period informerades generallöjtnant Delos C. Emmons, US Air Officer i London, om brittiska framsteg när det gäller utveckling av luftburna radarenheter. Han fick också en förståelse för RAF: s krav på en ny nattkämpe. När han skrev en rapport uppgav han att han trodde att den amerikanska luftfartsindustrin kunde producera den önskade designen. I USA fick Jack Northrop veta om de brittiska kraven och började fundera över en stor, tvillingmotordesign. Hans ansträngningar fick ett uppsving senare samma år när en amerikansk arméstyrelse styrelse som ordförande av Emmons utfärdade en begäran om en nattkämpe baserad på de brittiska specifikationerna. Dessa förfinades ytterligare av luftteknisk servicekommando vid Wright Field, OH.
I slutet av oktober 1940 kontaktades Northrops forskningschef, Vladimir H. Pavlecka, av ATSC: s överste Laurence C. Craigie, som muntligt detaljerade vilken typ av flygplan de sökte. Med sina anteckningar till Northrop drog de två männen slutsatsen att den nya begäran från USAAC var nästan identisk med den från RAF. Som ett resultat producerade Northrop det arbete som utförts tidigare som svar på den brittiska begäran och hade omedelbart ett försprång över sina konkurrenter. Northrops ursprungliga design fick företaget att skapa ett flygplan med en central flygkropp upphängd mellan två motornaceller och svansbomar. Beväpningen var anordnad i två torn, en i näsan och en i svansen.
Med en besättning på tre (pilot, gunner och radaroperatör) visade designen sig ovanligt stor för en kämpe. Detta var nödvändigt för att rymma vikten hos den luftburna radarenheten och behovet av en längre flygtid. När vi presenterade designen för USAAC den 8 november godkändes den över Douglas XA-26A. Genom att förädla layouten flyttade Northrop snabbt tornplatserna till toppen och botten av flygkroppen.
Efterföljande diskussioner med USAAC ledde till en begäran om ökad eldkraft. Som ett resultat övergavs den nedre tornet till förmån för fyra 20 mm kanoner monterade i vingarna. Dessa placerades senare på flygplanets undersida, liknande den tyska Heinkel He 219, som frigjorde utrymme i vingarna för ytterligare bränsle samtidigt som de förbättrade vingarnas flygblad. USAAC begärde också att flamskydd installerades på motoravgaserna, omarrangemang av radioutrustning och hårda punkter för släpptankar.
Grundkonstruktionen godkändes av USAAC och ett kontrakt utfärdade för prototyper den 10 januari 1941. Utformat XP-61 skulle flygplanet drivas av två Pratt & Whitney R2800-10 dubbla Wasp-motorer som vrider Curtiss C5424-A10 fyra- blad, automatiska propeller med full fjäder. När konstruktionen av prototypen gick framåt föll den snabbt offer för ett antal förseningar. Dessa inkluderade svårigheter att få de nya propellerna samt utrustning för den övre tornet. I det senare fallet har andra flygplan som B-17 Flying Fortress, B-24 Liberator och B-29 Superfortress prioriterat att ta emot torn. Problemen övervinnades så småningom och prototypen flög först den 26 maj 1942.
När designen utvecklats ändrades P-61: s motorer till två Pratt & Whitney R-2800-25S Double Wasp-motorer med tvåstegs, två-växlad mekaniska superladdare. Dessutom användes större bredare spännklaffar som möjliggjorde en lägre landningshastighet. Besättningen var inrymd i den centrala flygkroppen (eller gondolen) med den luftburna radarskålen monterad i en rundad näsa framför cockpiten. Den bakre delen av den centrala flygkroppen var innesluten med en plexiglaskotte medan den främre sektionen innehöll en trappad, växthusstil tak för piloten och skytten.
I den slutliga konstruktionen låg piloten och skytten framför flygplanet medan radaroperatören ockuperade ett isolerat utrymme bakom. Här körde de en SCR-720 radarsats som användes för att rikta piloten mot fiendens flygplan. När P-61 stängdes på ett fiendeflygplan, kunde piloten se en mindre radaromfång monterad i cockpiten. Flygplanets övre torn fungerade på distans och riktades med hjälp av en General Electric GE2CFR12A3 gyroskopisk brandkontrolldator. Montering fyra 0,50 kal. maskingevär, det kan skjutas av skytten, radaroperatören eller piloten. I det sista fallet skulle tornet låsas i ett framåtriktat läge. Redo för service i början av 1944 blev P-61 Black Widow US Army Air Forces 'första specialdesignade nattkämpe.
Den första enheten som tog emot P-61 var den 348: e natten fighter Squadron baserad i Florida. En utbildningsenhet, de 348: e förberedde besättningarna för utplacering till Europa. Ytterligare träningsanläggningar användes också i Kalifornien. Medan nattkämparskvadroner utomlands övergick till P-61 från andra flygplan, som Douglas P-70 och brittiska Bristol Beaufighter, bildades många Black Widow-enheter från grunden i USA. I februari 1944 skickades de första P-61-skvadronerna, de 422: e och 425: e, ut till Storbritannien. De anlände till att USAAF: s ledarskap, inklusive generallöjtnant Carl Spaatz, var oroliga för att P-61 saknade hastigheten för att engagera de senaste tyska krigarna. Istället riktade Spaatz att skvadronerna skulle vara utrustade med brittiska De Havilland-myggor.
Detta motverkades av RAF som ville behålla alla tillgängliga myggor. Som ett resultat hölls en tävling mellan de två flygplanen för att bestämma P-61: s kapacitet. Detta resulterade i en seger för den svarta änkan, även om många ledande officerare i USAAF förblev skeptiska och andra trodde att RAF medvetet kastat tävlingen. De 422: e mottog sina flygplan i juni och började uppdrag över Storbritannien följande månad. Dessa flygplan var unika genom att de hade levererats utan deras övre torn. Som ett resultat tilldelades skvadronens skyttar till P-70 enheter. Den 16 juli gjorde Löjtnant Herman Ernst P-61: s första död när han släppte en V-1 flygbombe.
När de flyttade över kanalen senare på sommaren började P-61-enheter att engagera bemannad tysk opposition och uppvisade en beundransvärd framgångsrate. Även om vissa flygplan förlorades efter olyckor och markbrand, dömdes inga av tyska flygplan. Den december fann P-61 en ny roll eftersom det hjälpte till att försvara Bastogne under slaget vid utbukten. Med sitt kraftfulla komplement av 20 mm kanon attackerade flygplanet tyska fordon och försörjningslinjer när det hjälpte den beleirade stadens försvarare. När våren 1945 fortsatte fann P-61-enheter fiendens flygplan alltmer sällsynta och dödsnumret sjönk därefter. Även om typen också användes i Medelhaveteatern fick enheter där ofta dem för sent i konflikten för att se meningsfulla resultat.
I juni 1944 nådde de första P-61-talet Stilla havet och anslöt sig till sjätte nattkämparkvadronen på Guadalcanal. Den svarta änkens första japanska offer var en Mitsubishi G4M "Betty" som lades ner den 30 juni. Ytterligare P-61s nådde teatern när sommaren fortsatte men fiendens mål var i allmänhet sporadiska. Detta ledde till att flera skvadroner aldrig gjorde ett död under kriget. I januari 1945 hjälpte en P-61 till raidet på krigsfånget Cabanatuan på Filippinerna genom att distrahera de japanska vakterna när attackstyrkan närmade sig. När våren 1945 fortsatte blev japanska mål praktiskt taget obefintliga trots att en P-61 krediterades för att ha gjort det slutliga dödet av kriget när det sänkte en Nakajima Ki-44 "Tojo" den 14/15 augusti.
Även om oroen för P-61: s prestanda kvarstod, behöll den sig efter kriget eftersom USAAF inte hade en effektiv jetdriven nattkämpe. Typen förenades av F-15 Reporter som hade utvecklats under sommaren 1945. I huvudsak en obeväpnad P-61, F-15 bar en mängd kameror och var avsedd att användas som ett åkallande flygplan. Omdesignerad F-61 1948 började flygplanet att dras tillbaka från drift senare samma år och ersattes av den nordamerikanska F-82 Twin Mustang. F-82, som är ombyggd som en nattkämpe, fungerade som en interimlösning fram till ankomsten av den jetdrivna F-89 Scorpion. De sista F-61-arna gick i pension i maj 1950. Såldes till civila byråer, F-61-tal och F-15-tal uppträdde i olika roller i slutet av 1960-talet.