El Northrop P-61 era un caza nocturno bimotor de tres asientos, un avión de ala media de dos barras con tren de aterrizaje retráctil, adaptado para operar desde bases terrestres. El vuelo del prototipo tuvo lugar en mayo de 1942. El avión estaba hecho completamente de metal, inicialmente de aleaciones de magnesio, luego de duraluminio. Los cascos de vigas de media concha se reforzaron con marcos de metal. La cabina de la tripulación, ubicada en el fuselaje medio, albergaba a una tripulación de tres. El piloto se sentó en la sección delantera, seguido por el artillero de cubierta y, finalmente, el operador de radar. En las versiones sin torreta, el operador de radar se trasladó a la cabina del artillero y había un asiento adicional en la parte trasera. Toda la cabina estaba blindada. El P-61 recibió un radar aerotransportado SCR-720 con un alcance de 10 km, se ubicó en la parte delantera del fuselaje y se acopló a un dispositivo IFF para la autoidentificación de extraterrestres. Las indicaciones del radar se recibieron en la cabina del operador de radar que se sentaba en la parte trasera del fuselaje. El armamento consistía en cuatro ametralladoras de 12,7 mm montadas en una torreta de control remoto, que no estaba disponible en todas las versiones de la aeronave, y cuatro cañones de 20 mm montados en el fuselaje. Cada tripulante tenía una mira, el piloto la usaba en los típicos ataques de cazas, cuando la dirección de vuelo del enemigo coincidía con el vuelo de su propio avión. En otros casos, el fuego fue disparado por un artillero de cubierta, que también era un operador de torre de tiro. Si era necesario defenderse de un ataque por la retaguardia, el operador del radar se hacía cargo de las funciones del tirador y de la operación de la torreta de tiro. Además, algunas máquinas, que operaban principalmente en Europa, realizaron acciones de asalto utilizando bombas, cohetes no guiados o tanques de napalm.