12缸液冷发动机以及通用动力公司设计的涡轮增压发动机提供。两具螺旋桨分别向相反方向旋转以抵消力矩。增压器位于尾撑之前与发动机之后的机身上缘。P-38是第一种应用前三点式起落架的战斗机。 洛克希德的原型机“洛克希德22式”在1937年6月23日被美国陆军航空兵选中，随后陆航与洛克希德签订了制造一架XP-38原型机的合同。XP-38于1938年7月开始建造，首飞日期为1939年1月27日。 1939年2月11日，XP-38转往怀特-帕特森空军基地去进行测试的飞行是由当时美国陆军航空队司令亨利·阿诺德所下达。