Доработанные самолеты получили обозначение XP-61С. Внешне они, помимо воздушных винтов, отличались от P-61A/В видоизмененными капотами моторов дополнительными воздухозаборниками по бокам и обтекателем турбонагнетателя внизу. На верхней и нижней поверхностях крыла имелись перфорированные воздушные тормоза. Модернизация самолета привела к росту массы, взлетная масса составила 18 288 кг, что сразу же породило серьезные проблемы. На испытаниях летчики отметили неудовлетворительную управляемость самолета при взлетной массе более 16 000 кг, значительной возросла взлетная дистанция, а скороподъемность на малой высоте наоборот резко упала по сравнению с серийными P-61A/В.

Несмотря на очевидные недостатки, командование USSAF летом 1945 г. заказало партию из 476 истребителей P-61С. До конца войны фирма Нортроп успела сдать только 41 машину (серийные номера 43-8321 — 43-8361). Серийные самолеты отличались от XP-61С только двигателем — на них стоял мотор R-2800-77, имевший ряд доработок п сравнению с движком 73-й серии. Истребители P-61С не принимали участия в боевых действиях и даже не поступили на вооружение строевых частей. Самолеты использовались по различным программам летных испытаний оборудования, а часть весьма вероятно сразу после приемки USAAF была направлена на базы хранения.

P-61С и XP-61D

Один из двух уцелевших самолетов P-61C выставлен в экспозиции музея ВВС ни авиабазе Райт-Паттерсон, шт. Огайо. Самолет полностью перекрашен под истребитель с собственным именем «Moonlight Serenade» из 550 NFS. Истребители P-61C в боевых действиях участия не принимали.

Оба прототипа XP-61С переделали в вариант XP-61D. На XP-61D стоял флотский вариант двигателя, R-2800-14, турбокомпрессоры СН-5 сохранились. Серийные P-61D должны были комплектоваться четырьмя подкрыльевыми пилонами. Для серийного производства был выбран завод фирмы Гудеа Эйркрафт (Coodyear Aircraft), так как фирма Нортроп была полностью занята работами по стратегическому бомбардировщику В-35. Окончание второй мировой войны поставило точку в развитии модификации P-61D. Прототипы летали в рамках ограниченной испытательной программы.

Второй серийный P-61C, бросаются в глаза воздухозаборники карбюраторов по бокам мотогондол, самолеты предшествующих модификаций таких воздухозаборников не имели. P-61C имел четыре подкрыльевых пилона.

Второй серийный P-61С-1 (серийный номер 43-8322) использовался в качестве самолета сопровождения при летных испытаниях стратегического бомбардировщика Нортроп ХВ-35. После переоснащения реактивными двигателями обозначение бомбардировщики было изменено на ХВ-49.

Самолет XP-61Е строился как дальний истребитель эскорта, способный сопровождать бомбардировщики Стратегического авиационного командования ВВС США в рейдах в глубинные районы Советского Союза. Центральная часть фюзеляжа самолета была полностью перепроектирована. Так как истребитель предназначался для использования в дневное время, то вместо РЛС на нем поставили пулеметы. Экипаж из двух человек располагался тандемом в кабине, закрытой каплеобразным фонарем.

В рамках программы разработки дальнего истребителя сопровождения фирма Нортроп переоборудовала в вариант XP-61Е два серийных P-61B-10-NO (серийные номера 42-39549 и 42-39557). Модификация XP-61Е внешне отличалась от P-61А/В в значительной степени измененной центральной гондолой, которая почти не выступала над верхней плоскостью крыла. Экипаж — два человека: летчик и штурман. Кабина закрыта каплеобразным цельным фонарем. На тот момент изготовленный фирмой Пирспекс фонарь являлся самым большим односекционным фонарем в США. На первом прототипе XP-61 подвижный сегмент фонаря откидывался на петлях вбок, на втором — сдвигался назад. Среднюю и заднюю часть гондолы занимали топливные баки, в носу вместо РЛС были установлены четыре 12,7 мм пулемета и боекомплект к ним. Первый XP-61Е был завершен в январе 1945 г., второй — в марте того же года. Второй прототип разбился в испытательном полете 11 апреля 1945 г., после чего прекратили и полеты первого. ВВС не отказались от желания получить на вооружение эскортный вариант «Вдовы», но видели его как развитие оснащенного турбокомпрессорами P-61С. Фирма Нортроп начала переоборудование в дальний истребитель самолета P-61С серийный номер 43-8338, однако в октябре 1945 г. заказ на него со стороны USAAF был аннулирован.

Первый полет XP-61E состоялся в январе 1945 г. Всего изготовили два XP-61E, обе машины были переоборудованы из недостроенных P-61В-10.

Второй прототип XP-61Е отличался от первого измененным расположением вооружения: пулеметы стояли горизонтаьно в линию, а не квадратом, как на первом прототипе. Фонарь кабины сдвигался назад, а не откидывался вбок, как на первом прототипе.

Первый прототип XP-61E был модернизирован в фоторазведывательный вариант XF- 15A в июне 1945 г. Вместо пушек в носовом отсеке фюзеляжа устанавливлись аэрофотоаппараты, при этом конструкцию носовой части пришлось несколько изменить. Пер вый полет самолет XF-15А выполнил 3 июля 1945 г.

Девять самолетов F-15А были задействованы в исследовательской программе Тандерсторм. Они несли обозначения такие же как и принимавшие участие в этой программе самолеты P-61, только «Вдовы» были черными, а «Репортеры» имели цвет неокрашенного металла. В 1948 обо значение дальнего фоторазведчика изменилось с F-I5A па RF-61C.

Незадолго до окончания второй мировой войны, 3 июля 1945 г., совершил первый полет самолет XF-15 — дальний фоторазведчик на базе XP-61Е. Модернизация в фоторазведывательный вариант была проведена простейшим способом: демонтировано вооружение из носовой части гондолы, а вместо него поставлено фотооборудование. Также демонтировали и пушки, стоявшие в нижней части гондолы. Высокую заинтересованность в новом варианте «Вдовы» проявили ВВС, которые заказали 320 разведчиков под наименованием F-15A «Репортер». Самолет получил фирменное обозначение NS-20A. В ходе серийного производства широко использовался задел по P-61С, в частности двигатели и турбокомпрессоры. Носовые части гондол с фоторазведывательным оборудованием поставляла фирма Хыоз Тул. Главным конструктором «Репортера» являлся Уиллард Р. Клэй. На разведчиках отсутствовали воздушные тормоза на крыльях, а сдвижной фонарь кабины имел упрощенную конструкцию. Основной серийной модификацией стали самолеты F-15A-1-NO, их построили 20 экземпляров (серийные номера 45-59300 — 45-59319). Затем последовала вторая партия — 16 самолетов F-15A-5-NO, серийные номера 45-59320 — 45-59335. Самолеты второй серии отличались от машин первой серии измененным составом фотооборудования. Девять «Репортеров» поступило на базу хранения, а 27 — на вооружение 8-й фоторазведывательной эскадрильи, которая базировалась в Японии на аэродроме Джонсон. В Японию самолеты доставили на палубах эскортных авианосцев. Перед отправкой самолеты не упаковали надлежащим образом, из-за чего в Японии по причине коррозии пришлось списать четыре машины. 8-й фоторазведывательной эскадрильей командовал майор Бенджамин X. Альбертсон. Эскадрилья провела картографирование и фотограмметрическую съемку Японии и окружающих островов. Самолеты летали не только с японских баз, но и с Филиппин и ряда других островов. После того как ВВС отделились от армии, изменилась система обозначений летательных аппаратов. В частности F-15A стал обозначаться RP-61C (вначале некоторое время использовалось обозначение RP-61A) Из-за нехватки запасных частей количество пригодных к полетам самолетов в 8-й фоторазведывательной эскадрилье постоянно снижалось. Командование подразделением принял майор Рассел И. Чивер. В апреле 1949 г. был списан последний «Репортер».