Первый В-25 (40-2165). Самолет оснащен винтами Hamilton Standard Hydromatic.Август 1940 года, Майнз-Филд.

Фюзеляж самолета состоял из четырех секций: носовой, передней, центральной и хвостовой. Конструкция фюзеляжа состояла из шпангоутов, лонжеронов и обшивки, соединенных заклепками. Ширина фюзеляжа составляла всего 144 см, то есть ровно столько, чтобы втиснуть рядом двух пилотов. Форма фюзеляжа в сечении была наиболее благоприятной с аэродинамической точки зрения. Место штурмана находилось под кабиной пилотов. Через тесный проход штурман мог попасть в носовой отсек фюзеляжа. Пространство центральной секции занимал бомбоотсек. 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. Долгое время конструкторы колебались с выбором хвостового оперения между традиционной схемой и схемой с концевыми шайбами. Выбор был сделан в пользу хвостового оперения с концевыми шайбами. Такое хвостовое оперение оставляло меньше мертвого пространства при обороне задней полусферы. 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 12.7 мм находился в обтекателе в хвостовой части фюзеляжа. Бомбовое вооружение состояло из кассеты, вмещавшей 12 45,4-кг бомб или различные сочетания бомб массой 113,5 кг, 136,2 кг, 227 кг, 272,4 кг и 499,4 кг, или одиночной бомбы массой 908 кг.

Через 40 дней интенсивной работы было подготовлено 84 варианта оснащения самолета и проработано множество технических решений. Каждый из вариантов сопровождался подробным анализом и технической документацией. Было предложено множество вариантов планировки фюзеляжа и три варианта механизации крыла, причем в каждом случае учитывалась возможность использования как моторов Wright R-2600, так и Pratt & Whitney R-2800. Окончательный вариант проекта поступил к чертежникам 12 августа, а конструкторский коллектив приступил к проработке мелких деталей. Техническая документация поступила на предприятия NAA в декабре. Первой задачей была постройка макета в масштабе 1:9. Этот макет предполагалось испытать в аэродинамической трубе Калифорнийского Технологического Института. Затем создавался макет в натуральную величину с оснащением, креслами и рулями. 9 ноября фирму North American посетила комиссия USAAC. Военные одобрили макет, статические испытания которого начались 4 июля 1940 года на базе Райт-Филд.

Четвертый вариант хвостового оперения, наиболее приближенный к серийному образцу.

Хвостовая огневая точка, типовая для первых 64 В-25 и В-25 А. За плексигласовыми створками виден 12,7-мм пулемет Colt-Browning, оснащенный телескопическим прицелом.

Первый В-25, у которого в ходе испытаний лопнул главный бензопровод правого мотора. Только благодаря опыту пилота Вэнса Бриза удалось спасти машину. Бриз посадил машину на брюхо между двумя ВПП на аэродроме Майнз-Филд.

Одновременно спешно собирался первый экземпляр В-25 (40-2165). Машину закончили в первые недели июня 1940 года. Экипаж самолета состоял из пяти человек. Двое пилотов сидели бок-о-бок в остекленной кабине. Хвостовой стрелок лежал в районе хвостового оперения и обслуживал пулемет Colt-Browning калибра 12,7 мм, оснащенный телескопическим прицелом. Другой пулемет калибра 7,62 мм стоял в носовом обтекателе фюзеляжа и обслуживался штурманом. У этого пулемета был весьма ограниченный сектор обстрела. Еще два 7,62-мм пулемета находились в задней части фюзеляжа. Один пулемет вел огонь через боковые окна, а другой был выставлен в бойницу в днище.

В бомбоотсек самолет мог брать бомбы общей массой полторы тоны. Фюзеляж целиком изготавливался из металлических деталей. Часть фюзеляжа, находящаяся выше крыльев, составляла с ними одно целое и демонтировалась вместе с крыльями. Под хвостом имелся выдвигаемый при взлете и посадке костыль, который предохранял хвостовую часть самолета от повреждений в том случае, если пилот слишком сильно задирал нос машины. Крылья свободно-несущие, крепились к фюзеляжу на середине его высоты. Крылья состояли из пяти секций, в том числе одну, включавшую в себя часть фюзеляжа. Две консоли находились за мотогондолами. Внешние секции имели однолонжеронную конструкцию и оснащались цельнометаллическими элеронами. В крыльях находились четыре бензобака общим объемом 916 галлонов (3467 л). В фюзеляже стоял сбрасываемый бак объемом 420 галлонов (1590 л). На секциях центроплана подвешивались закрылки с гидравлическим приводом. Хвостовое оперение цельнометаллическое с концевыми шайбами. Трехстоечное шасси с носовой опорой убиралось в полете с помощью гидравлического привода. Бронирование на самолете отсутствовало. Двигатели Wright «Cyclone» GR-2600-A5B стартовой мощностью 1600 л.с. при 2400 об./мин и рабочей мощностью 1350 л.с. при 2300 об./мин на высоте 1524 м. Двигатели вращали трехлопастные винты с автоматической регулировкой шага типа Hamilton Standard. Винты оснащались системой антиобледенения, а при выключении автоматически переходили в режим наименьшего сопротивления. На двигателях стояли карбюраторы Bendix Stromberg PD-13E-2. Бомбардировщики В-25 развивали скорость 534 км/ч на высоте 4572 м.

Первые попытки рулежки на земле выявили неисправность амортизатора переднего колеса. Дефект удалось устранить, и в середине августа самолет был готов к полетам. Первый полет состоялся 19 августа 1940 года. Самолетом управлял летчик-испытатель фирмы North American Вэнс Бриз, ему помогал инженер Рой Феррен. Как и ожидалось, самолет хорошо слушался рулей. Бриз хорошо отзывался о машине, тогда как Феррен считал, что у бомбардировщика есть тенденция к заметному отклонению от курса. Во время одного из полетов, когда самолет направлялся к Тихоокеанскому побережью, лопнул главный бензопровод правого двигателя. Произошел взрыв и машину охватило пламя. Взрывом перебило тяги рулей, и машина потеряла управление. Кроме того, взрыв разбил фонарь кабины и повредил часть приборной доски. Вэнс Бриз все же сумел взять курс на аэродром Майнз-Филд, где сел на брюхо между двумя взлетно-посадочными полосами. Бриз, а также находившиеся на борту самолета инженеры Рой Феррен и Билл Уилер быстро покинули горящую машину и остались в живых. Немедленно подоспела пожарная команда, которая быстро сбила пламя. На удивление, самолет можно было отремонтировать. Этой возможностью немедленно воспользовались, и бомбардировщик снова приступил к испытаниям.

Один из девяти первых В-25, попавший в 95th BS.

В-25 А из 17th BS в полете, 1941 год. Эскадрилья стала первой частью, полностью укомплектованной бомбардировщиками В-25 «Mitchell».

В-25 А (40-2189) в ожидании отправки в часть. Видно «изломанное» крыло, характерное для всех последующих В-25.

Тем временем на завод NA прибыли майор Стенли Амстед и лейтенант Джордж Хатчер из отдела летных испытаний при USAAC. Офицеры должны были дать оценку бомбардировщику В-25. Совершив полет, они обнаружили, что любой ощутимый порыв ветра сбивает самолет с курса. Оба инспектора дали самолету крайне негативную оценку и заявили, что ни за что больше на нем не будут летать. Контракт приостановили, а инженеры корпорации отчаянно пытались найти выход из создавшегося положения. К счастью, летные характеристики удалось заметно поправить, изменив только конструкцию консолей крыла. Остальную часть планера изменять не пришлось. Кроме того, на фюзеляже установили дополнительный стабилизатор, так называемый «Gull wing». Переделки заняли время и лишь 25 февраля 1941 года Эд Верджин и Луи Уэйт совершили двухчасовой полет на В-25 (40-2174). Оба пилота отметили, что летные характеристики самолета радикально улучшились и порекомендовали его в серию. Вскоре North American выпустила десять В-25. Первый из этих бомбардировщиков (40-2165) остался на фирме и использовался для испытаний нового оснащения, а также выступал в роли транспортного самолета. Машины 40-2166, 2170,2173, 2174 и 2176 спустя какое-то время тоже вернулись на фирму, но о их судьбе ничего не известно. В то же время самолеты 40-2168, 2169, 2172, 2173 и 2174 получили повреждения во время учебных полетов. В середине 1943 года самолет 40-2168 привели в соответствие с серийным стандартом, после чего бомбардировщик использовали в качестве личного транспортного самолета генерала Арнольда. Серия первых В-25 состояла из 24 машин с номерами от 40-2165 до 40-2188. Начиная с десятого экземпляра на самолетах ставили крылья с «ломаным» профилем. Новый самолет получил официальное обозначение В-25 «Mitchell» в честь бригадного генерала Уильяма Митчелла, считавшегося отцом американской авиации. Это название предложил вице-президент North American Джон Ли Этвуд, предложение Этвуда получило одобрение военных.