P-38L стал последним серийным вариантом «Лайтнинга», он имел совсем немного отличий от P-38J. Главное - двигатель. На P-38L стояли моторы Аллисон V-I710-F30R мощностью 1600 л.с. Появилась возможность подвешивать под крыло неуправляемые ракеты вместо связок базук. В состав бортового оборудования были включены РЛС защиты хвоста AN/APS-13 и установленный в левом подкрыльевом пилоне фотокинопулемет. Всего фирма Локхид изготовила 3924 самолега Р-38L, еще 113 было построено фирмой Консолидейтед-Валти на заводе в Нэшвилле.
В составе 8-й воздушной армии имелось четыре истребительных авиагруппы, вооруженные истребителями Р-38: 20-я, 55-я, 364-я и 479-я. Так как Р-38 являлся самым узнаваемым истребителем союзников, то вооруженным этими машинами авиагруппам доверили обеспечение ПВО сил вторжения при высадке десанта в Нормандию, но все равно несколько «Лайтнингов» было сбито «дружественным» огнем. К июлю 1944 г. три группы из четырех перевооружили с «Лайтнингов» на «Мустанги», истребители Р-38 остались только в 479-й авиагруппе.
Летчик-испытатель фирмы Локхид Том Ле Вир позирует перед новеньким истребителем P-38L. Этот самолет использовался для демонстрации возможностей Р-38L пилотам USAAF. В носке левого подкрыльевого пилона па P-38L устанавливался фотокинопулемет.
P-38L из 82-й истребительной авиагруппы в патрульном полете над Италией, 1944 г. Внешне P-38L не отличались от Р-38./-25, разница в двигателях: па P-38L стояли моторы Аллисон V-1710-F30R/L мощностью 1600 л.с.
Командир 343-й истребительной группы и его P-38L, Шемия, Аляска, 1945 г. Цвета четырех эскадрилий группы (голубой, белый, красный и желтый) обозначены полосками в носовой части фюзеляжа, на законцовках вертикального оперения и па дисках колес основных опор шасси.
Окружность черного цвета вокруг буквы М красного цвета на вертикальном оперении – символика 24-й истребительной эскадрильи, Фрэнс-Филд зона Панамского канала. Эмблема эскадрильи, тигр на фоне круга черного цвета, изображена на борту фюзеляжа.
Майор Томас МакГуайр обсуждает полет с гражданским специалистом из Юнайтед Эйркрафт Чарлзом Линдбергом. Тем самым Линдбергом, который первым в одиночку пересек Атлантику на самолете. Линдберг обучал пилотов 475-й истребительной авиагруппы искусству длительных полетов на экономичных режимах. Линдберг выполнил несколько боевых вылетов, сбив по меньшей мере один самолет противника.
Различные варианты вооружения «Лайтнингов» отрабатывались на протяжении всей войны. В данном случае в носовой части фюзеляжа поставлено восемь пулеметов, четыре пулемета смонтированы в двух подкрыльевых контейнерах, по одному контейнеру под каждой плоскостью.