Массированные налеты люфтваффе на Британские острова, часть из которых осуществлялась в ночное время, потребовали срочного оснащения истребителей радиолокаторами. Первые весьма несовершенные локаторы имели значительную массу. Кроме того, их эксплуатация в воздухе была сложным занятием и в состав экипажа приходилось обязательно включать подготовленного оператора. Эти обстоятельства не позволяли разместить локатор на одномоторном одноместном истребителе. Первым ночным перехватчиком в Королевских ВВС стал истребительный вариант самолета Blenheim, но эта машина не соответствовала требованиям времени и нуждалась в замене.

Много неприятностей для английского судоходства создавали и немецкие дальние бомбардировщики Fw.200 Condor. Mosquito с его великолепной скоростью и радиусом действия как нельзя лучше подходил на обе роли: ночного перехватчика с радиолокатором и дальнего барражирующего истребителя.

С самого начала Mosquito F.II проектировался с мощнейшим по тому времени составом вооружения, включавшим четыре 20-мм пушки Hispano-Suiza HS.404 и четыре пулемета Browning винтовочного калибра. Перегрузки маневренного истребителя значительно превышают бомбардировочные, поэтому потребовалось усилить лонжероны и обшивку крыла. Пушки, смонтированные под полом кабины, заставили перенести входной люк на правый борт фюзеляжа. В освободившейся части бомбоотсека смонтировали два дополнительных бензобака. Оба члена экипажа теперь размещались рядом. Лобовое остекление заменили одним плоским бронестеклом. Вся первая серия истребителей строилась с удлиненными мотогондолами. Излучатель локатора AI.Mk.IV в виде стреловидной штанги размещался в носовой части фюзеляжа, азимутальные приемные антенны - на законцовках крыльев, а антенны, предназначенные для измерения угла места цели - на правой плоскости.

Первый серийный истребитель был выпущен в феврале 1942 года. Переданные в ночные истребительные эскадрильи машины получили обозначение NF.II. Серийные самолеты развивали максимальную скорость 608км/ч, что было ниже скорости бомбардировщика с теми же двигателями, что объяснялось отсутствием антенн радиолокаторов и плоского лобового стекла. Частично потеря скорости истребителей скомпенсировалась за счет удлиненных мотогондол.

В начале августа 1942 года в небе над Англией появились высотные самолеты-разведчики Ju-86P. Англичане пытались бороться с этими самолетами, но даже оснащенные высотными двигателями Merlin 61 истребители Spitfire Mk.IX не могли достать немецкие разведчики. Специально созданная высотная облегченная версия Mosquito NF.XV с двигателями Merlin 61 смогла подняться на высоту 13700м. Было построено пять таких самолетов, но немцы прекратили рейды своих высотных разведчиков-бомбардировщиков над территорией Великобритании.

В середине 1942 года появился опытный ночной истребитель NF.XII. Основным отличительным признаком новой версии стал сантиметровый радиолокатор AI.Mk.VIII. Излучающая параболическая антенна локатора разместилась под радиопрозрачным коком в носовой части фюзеляжа. В результате удалось получить приемлемую дальность обнаружения целей при полете на малых высотах. Серийный NF.XIII благодаря некоторому улучшению аэродинамики развивал максимальную скорость 634км/ч. На некоторые самолеты, получившие обозначение Mk.XVII, ставили американские локаторы SCR-720. Внешне эти самолеты отличались формой носового обтекателя антенны.

Следующим шагом стал NF.XIX, который получил универсальный обтекатель, позволявший монтировать как английские, так и американские локаторы. На самолет устанавливались невысотные моторы Merlin 25 мощностью 1800л.с. Это было вынужденной мерой, вызванным нехваткой высотных двигателей. Самым массовым стал вариант Mk.30, отличавшийся от "девятнадцатого" только более высотными двигателями.

Последним вариантом ночного истребителя Mosquito, поступившим на вооружение английских ВВС уже после окончания боевых действий, стал NF.36. Этот тип машины отличался от предшественника главным образом составом оборудования, а силовая установка и планер практически не изменились по сравнению с последними NF.30, оснащенными двигателями Merlin 113. Эти самолеты строились серийно с июня 1945 года по март 1948 года.

Следующая серийная версия ночного истребителя NF.38 не была принята на вооружение английских ВВС, хотя самолеты этого типа выпускались до 1950 года. Часть из них была продана Югославии, а остальные были переоборудованы в метеоразведчики или использовались в качестве резервных. Всего было построено 7888 самолетов Mosquito.

Четыре машины из первой партии построили в варианте учебно-тренировочных самолетов T.III (фактически это были невооруженные истребители с двойным управлением). Практически без изменений учебные Mosquito производились серийно с марта 1942 по декабрь 1948 года. Вооружение, как правило, отсутствовало, хотя встречались и самолеты с двумя-четырьмя пулеметами для тренировок в стрельбе по буксируемым мишеням.