Nové lietadlo vzniklo ako reakcia na nemeckú prúdovú stíhačku Messerschmitt Me 262. V júni 1943 bola firma Lockheed požiadaná, aby navrhla stíhacie lietadlo okolo prúdového motora De Havilland Halford H.1B, ktorý vyvinuli v Anglicku. Prototyp XP-80 bol navrhnutý a postavený v mimoriadne krátkom čase iba 143 dní, čo bolo o 37 dní menej oproti pôvodnému plánu. V továrni Lockheed vzlietol tento prototyp 8. januára 1944. V marci 1944 nasledovala objednávka na stavbu trinástich predsériových YP-80A (dostali sériové čísla 44-83023 až 44-83035), prvý z nich vzlietol 13. septembra 1944 (druhý z nich, stroj so sériovým číslom 44-83024, bol dokončený ako prototyp prieskumného XF-14). Výsledky boli tak povzbudivé, že si ich americké letectvo postupne objednalo 5 000 kusov. Prvú stíhačku P-80A dostalo americké vojnové letectvo vo februári 1945. S koncom vojny bol kontrakt znížený na 917 strojov (nakoniec bolo postavených 677 strojov P-80A a fotoprieskumných FP-80A). Výroba sa znovu naplno rozbehla až počas Kórejskej vojny a v časoch studenej vojny, pričom stroj bol postupne modernizovaný.