В марте 1939 года был объявлен конкурс на средний двухмоторный бомбардировщик. Фирма North American предложила проект NA-62. По сравнению с предыдущим проектом компании NA-40, самолет выглядел внушительно. Места пилотов расположили рядом, а фонарь кабины плавно переходил в фюзеляж. Крылья сдвинули книзу, что позволило укоротить стойки главного шасси. Облагородили аэродинамику мотогондол, далеко выдвинув их за переднюю кромку крыла.

Из представленных на конкурс проектов, два вызвали интерес военных. Самолет Model 179 компании Martin, имевший идеальную аэродинамику, был принят на вооружение как B-26 Marauder. Хотя NA-62, получивший обозначение В-25, несколько уступал конкуренту, было решено дать конструкторам шанс довести машину. Самолет получился простым в управлении и обслуживании, что упрощало подготовку экипажей и наземного персонала. В этот момент США интенсивно развивали свою бомбардировочную авиацию, поэтому В-25 тоже пошел в серию.

Кресла пилотов в кабине B-25 располагались бок обок, а место штурмана-бомбардира находилось под кабиной пилотов. Люк для членов экипажа находился в днище фюзеляжа рядом с местом штурмана. Другой люк находился в хвостовой части фюзеляжа. Дополнительные эвакуационные люки имелись в фонаре кабины пилотов. Из кабины открывался хороший обзор во все стороны, что облегчало управление самолета при бомбардировке с небольших высот. Бронирование отсутствовало.

Первоначально оборонительное вооружение самолета было слабым и состояло из традиционных для американской авиации 7,62-мм пулеметов. Один пулемет стоял в носовом обтекателе фюзеляжа и мог вести огонь через одну из трех бойниц. Другой пулемет стоял в задней части фюзеляжа. Из него можно было вести огонь через отверстия в бортах и днище. Третий пулемет калибра 12.7мм находился в обтекателе в хвостовой части фюзеляжа. Самолет мог нести одну бомбу массой 904кг или до 1316кг бомб более мелкого калибра.

Первый полет состоялся в августе 1940 года. Самолет оказался крайне неустойчивым по курсу. Летные характеристики удалось заметно поправить, только изменив конструкцию консолей крыла. Новый самолет получил официальное обозначение Mitchell в честь бригадного генерала Уильяма Митчелла, считавшегося отцом американской авиации.

Как показывал опыт войны в Европе, общий недостатком бомбардировочной авиации было слабое оборонительное вооружение и защита от зенитного огня. Поэтому на самолеты B-25 стали ставить протектированные топливные баки и броню, частично защищавшую кабину пилотов, а также места стрелка, бомбардира и штурмана. Так появилась модификация B-25A. Для снижения веса потяжелевшего самолета, сократили объем топливных баков в крыльях, что привело к уменьшению дальности полета.

Для усиления оборонительного вооружения, на B-25B установили две турели Bendix с электрическим приводом и двумя 12,7-мм пулеметами Colt-Browning. Одну турель установили над местом стрелка-радиста, а вторую выдвижную турель разместили под местом штурмана. Это позволило отказаться от хвостовой огневой точки, в результате длина фюзеляжа сократилась на 27см. С хвостовой части сняли ставшую ненужной броню, отказались и от бортовых окон в фюзеляже. От старого вооружения остался один 7,62-мм пулемет в лобовом обтекателе фюзеляжа.

Модификации B-25C и B-25D, которые выпускались заводами в Инглвуде и Канзас-Сити соответственно, были почти идентичны. Главной особенностью самолета В-25С были новые моторы Wright Cyclone R-2600-13 мощностью 1700л.с. Самолет оснастили автопилотом, установили систему антиобледенения и отопитель кабины. Конструкцию крыльев усилили. Первый B-25C поднялся в воздух в ноябре 1941 года.

В ходе серийного выпуска в конструкцию самолета вносили новые изменения. Был увеличен объем топливных баков, под крыльями установили бомбодержатели, а под фюзеляжем держатель для одной торпеды. Это повлекло за собой необходимость усиления конструкции. Над кабиной пилотов установили небольшой блистер, позволявший штурману следить за положением солнца и звезд. Самолет оснастили модифицированными турелями Bendix Amplidyne. Вместо 7,62-мм пулемета в лобовом обтекателе установили два 12,7-мм пулемета. Самолеты были приспособлены к действиям в условиях крайнего севера.

Бомбардировщики B-25, переданные ВМФ США, получили обозначение PBJ-1. Многие из них подверглись переделкам. Самолеты оснащали радарами AN/APS и навигационной системой LORAN. В носовой части устанавливали батарею из трех 12,7-мм пулеметов, а по бортам фюзеляжа еще по два пулемета. На внешнюю подвеску самолет мог брать торпеду или десять неуправляемых ракет HVAR калибра 127мм.

Бомбовые удары по японским кораблям со средних высот были крайне неэффективными. Точность прицеливания из-за влияния ветра была невысока, а при умелом маневрировании корабль успевал уклониться от падающей бомбы. При топмачтовом бомбометании главную опасность представляла корабельная зенитная артиллерия. Появилась идея усилить лобовое вооружение самолета, с целью активнее противодействовать кораблям противника.

На двенадцати бомбардировщиках остекленение лобового обтекателя заменили дюралевым листом и разместили там батарею из четырех 12,7-мм пулеметов. Еще четыре пулемета установили по бортам фюзеляжа в небольших обтекателях. В марте 1943 года штурмовики B-25 успешно применялись в морских сражениях. Атакуя с малой высоты, В-25 оказались смертельным противником для японских кораблей. Огонь восьми 12,7-мм пулеметов заметно подавлял ответный зенитный огонь.

Концепция ударного самолета (Strafer) оказалась очень удачной. К осени 1943 года переделку прошли 175 самолетов. Штурмовики использовались не только против кораблей, но и для налетов на железные дороги, порты и транспортные колонны.

В Северной Африке и на юге Европы серьезную проблему представляла истребительная авиация, которая наносила американским бомбардировщикам ощутимые потери. Для усиления оборонительного вооружения, с машин сняли нижнюю турель, а по бортам установили два 12,7-мм пулемета. Хвостовую кабину снова вооружили пулеметом. На самолет установили дополнительную броню.

В 1942 году была создана штурмовая модификация самолета B-25, оснащенная 75-мм пушкой. Пушка М4 представляла собой французское орудие времен Первой мировой войны, у которой лишь изменили конструкцию замка. Пушка устанавливалась на безоткатном лафете под креслом левого пилота. Экипаж B-25G состоял из двух пилотов, стрелка, радиста и штурмана, который одновременно был заряжающим. Лобовой обтекатель самолета обшили дюралевым листом, одновременно укоротив фюзеляж на 30см. Кроме пушки М4 в носовой части фюзеляжа установили два неподвижных пулемета калибра 12,7мм. Летные качества самолета почти не изменились, лишь максимальная скорость упала до 447км/ч.

Следующая модификация В-25H c 75-мм пушкой также была сделана на базе В-25С. Главным улучшением в конструкции самолета стало использование более легкой пушки Т13Е1. В носу самолета устанавливалось не два, а четыре 12,7-мм пулемета. На правом борту самолета в обтекателях стояло еще два 12,7-мм пулемета. Два оборонительных пулемета установили в окнах по бортам фюзеляжа, в хвостовой огневой точке стояли еще два 12,7-мм пулемета. Турель перенесли ближе к кабине пилотов, чтобы уравновесить пулеметы, установленные в хвосте. Кресло второго пилота убрали, освободив место для штурмана, который одновременно был заряжающим 75-мм пушки. Прототип поднялся в воздух в мае 1943 года.

Первые В-25Н стали прибывать в боевые части в феврале 1944 года. Опыт показал, что В-25Н принципиально не превосходит пулеметный "Strafer". За один заход удавалось сделать не больше трех выстрелов из 75-мм пушки, а целей для нее было немного, в подавляющем большинстве случаев вполне хватало 12.7-мм пулеметов. В результате, к августу 1944 года от использования пушечных В-25 отказались.

Последней и самой массовой серийной модификацией бомбардировщика стал B-25J. Самолет создали на базе В-25Н, вернув самолету его первоначальное назначение бомбардировщика. Самолет получил назад места второго пилота и бомбардира и остекленный носовой обтекатель, в котором стоял один неподвижный и один наводящийся 12,7-мм пулемет. Верхняя турель находилась сразу за кабиной пилота, в хвосте имелась другая огневая точка. По бортам фюзеляжа в прикрытых обтекателями окнах стояло еще по одному пулемету. Экипаж самолета состоял из шести человек. Обычная бомбонагрузка состояла из трех 454-кг бомб, хотя в качестве альтернативы можно было брать две бронебойные 726-кг бомбы или торпеду Mk.13 массой 907кг. Кроме того, под крыльями предусматривалась подвеска для шести 147-кг бомб.

Существовала и штурмовая модификация B-25J Stafer. В носовом обтекателе стояло восемь пулеметов, расположенных двумя батареями по четыре. 75-мм пушку на самолет не ставили, но и без нее огневая мощь самолета была более чем достаточна. Первый B-25J поднялся в воздух в декабре 1943 года.

На B-25J допустимую нормальную бомбовую нагрузку подняли до 1814кг. С каждой новой модификацией постоянно нарастал вес оборудования и вооружения, поэтому летные данные ухудшались от серии к серии. Самолеты B-25 поставлялись не только ВВС армии США. Они стояли на вооружении Великобритании, Канады и ряда других стран. По ленд-лизу эти бомбардировщики шли также в СССР.

Широкие возможности бомбардировщика позволили использовать его в качестве фоторазведчика. Для этой цели было выбрано 45 новых B-25D. С самолета снималось все бомбардировочное оборудование, вооружение и бронирование, а на их место ставились три авиационных фотокамеры. Вертикальная камера стояла за кабиной пилотов, а диагональные камеры находились в носовом отсеке. Экипаж состоял из двух пилотов, штурмана, радиста и фотографа. Машинам после переделки присвоили обозначение F-10.

Для подготовки экипажей для бомбардировщиков В-25 был создан учебный самолет AT-24, название которого в 1948 году изменили на TB-25. Самолеты не имели ни вооружения, ни бронирования. Кроме того, для обучения использовали серийные B-25J со снятым вооружением. В 1952 году фирма Hayes Aircraft выпустила 79 учебных самолетов TB-25L, которые до 1960 года использовались для подготовки экипажей многомоторных самолетов.

Большая грузоподъемность, скорость и дальность полета позволяли использовать В-25 в качестве транспортного самолета. Еще долго после войны многие гражданские компании продолжали использовать грузовую модификацию RВ-25 для транспортных перевозок. Транспортные самолеты не несли никакого вооружения и бронирования. Вместо застекленной кабины бомбардира ставился металлический обтекатель.

Особую страницу в истории В-25 представляет прототип гражданского пассажирского самолета. Носовую часть фюзеляжа удлинили на метр и заметно переделали, благодаря чему самолет получил гражданский силуэт. За креслами пилотов разместили еще шесть удобных кресел, а в хвостовом отсеке разместили еще четыре кресла. Первый полет состоялся в феврале 1950 года. В марте во время рекламного перелета самолет разбился в катастрофе и дальнейшие работы в этом направлении прекратили.

Для перевозки особо важных персон использовались самолеты под обозначением VB-25. В личной машине генерала Дуайта Д.Эйзенхауэра имелось спальное место, кабинет, столовая и туалет. Персональные самолеты имели улучшенное приборное и радиооборудование, неотъемлемой частью которого являлся узел специальной связи.