P-38E:
- Bekend als de "Lightning", dit was het eerste productiemodel.
- Het beschikte over Allison V-1710-motoren, twee 37 mm kanonnen en vier .50 kaliber machinegeweren.
P-38F:
- Een verbeterde versie met grotere turbocompressoren en krachtigere motoren.
- Betere prestaties op grote hoogte en het werd de meest geproduceerde P-38-variant.
P-38G:
- Introductie van een rugvin voor verbeterde stabiliteit en handling.
- Het had verbeterde motoren en verbeterde bewapening met zes machinegeweren van kaliber .50.
P-38H:
- Vergelijkbaar met de P-38G maar met een grotere brandstofcapaciteit en een op de kin gemonteerde radar.
P-38J:
- De definitieve versie van de Lightning, met krachtigere motoren, een opnieuw ontworpen luifel en verbeterde bewapening met vier 20 mm kanonnen.
P-38L:
- Een gespecialiseerde langeafstandsverkenningsvariant met extra brandstoftanks en camera's.
P-38M:
- Een interceptor op lage hoogte, bewapend met tien 5-inch HVAR-raketten.
P-38Q:
- Een speciale fotoverkenningsvariant met camera's en een aangepast neusgedeelte.