Начиная с 151-го самолета с серийных B-25J-1 сняли один бомбодержатель для 907-кг бомбы, поскольку он почти не использовался на практике и лишь загромождал бомбоотсек. Чаще всего самолет брал три 454-кг или две 726-кг бомбы. Применялись и различные комбинации из бомб меньшей массы. Использовались 10-кг парашютные бомбы (parafrag).
На серии B-25J-5 изменили расположение гидравлических контуров тормозной системы, а прицелы N-3B и А-1 заменили одним универсальным N-3C. Лобовое стекло кабины пилотов оборудовали системой антиобледенения, а у пулеметов в турели и в бортовых окнах установили отражатели воздушного потока.
Серия B-25J-10 оснащалась наружными бомбодержателями под крыльями. Отопители бортовых огневых точек признали неэффективными и ставить перестали.
Серия B-25J-15 оснащалась новым оптическим прицелом N-8A для бортовых огневых точек. Носовой наводящийся пулемет оснастили ракурсным прицелом.
Бомбардировщики серии B-25J-20 получили систему обогрева кабины, в носовом обтекателе установили второй фиксированный 12,7-мм пулемет, а наводимый пулемет перенесли на 12 см вверх. Дополнительно забронировали пол носового отсека. Усилили конструкцию верхней турели и переработали систему аварийного торможения. Начиная с самолета 44-29340, на двигатели ставили карбюраторы Holley 1685RB.
На бомбардировщики серии B-25J-25 становили новые бронекресла для обоих пилотов, а также увеличили производительность карбюраторов. Уменьшили размеры рулевых шайб. Начиная с машины 44-30111, ставили дополнительную броню на верхнюю сторону фюзеляжа, чтобы защитить бомбардировщик от случайных попаданий из пулеметов, установленных в турели. Усилили крыло в районе передней кромки, установив несущие элементы диаметром 9,5 мм вместо 8 мм. На машинах 44-30309 и 44-30310 установили держатель для выливного химического прибора.
B-25J-20 (44-29259) без пулеметов по бортам носа.
В-25J-20 (44-29145) «Strafer» с восемью 12,7-мм пулеметами в носовом обтекателе и четырьмя пулеметами в установках «Townsville».
B-25J-25, переделанный на фирме Hayes в TB-25L. В носу фюзеляжа установлен радар, а вдоль передних кромок крыльев пущена система антиобледенения.
На самолетах серии B-25J-30, начиная с 44-30911, устанавливали цилиндры №№ 1, 7 и 9 не из нержавейки, а из обычной стали с гальваническим покрытием. Начиная с самолета 44-31111, появилась возможность подвешивать выливной химический прибор. Начиная с 44-31311, устанавливались электроподъемник бомб С-6. Начиная с 44-31338, снова усилили вооружение самолета. Под крыльями установили безоткатную пусковую установку Т-64, которая позволяла подвешивать до восьми пятидюймовых (127 мм) неуправляемых ракет HVAR «Holy Moses». Начиная с 44-31491, в хвостовой огневой точке установили прицел К-10 и пулемет М-8А калибра 12,7 мм. Начиная с 44-86692, имелась возможность брать на внешнюю подвеску планирующую бомбу. Самолеты оборудовались системой ее дистанционного управления. Бомбоприцел N-9B начали ставить с 44-86793. Начиная с 44-86799, изменили конструкцию тяг вертикальных рулей.
На B-25J-35, начиная с 44-96892, появилось оснащение для подвески и сброса авиационных мин.
Американские ВМФ получили 255 машин, присвоив им обозначение PBJ-1J и серии J-11, J-17, J-22, J-27, J-32 и J-37.
Морской вариант B-25J дополнительно оснащался радаром AN/APS-3, устанавливаемый в оконцовке правого крыла или в верхней части носового обтекателя. Десять PBJ-1J из VMB-12 могли нести под фюзеляжем две неуправляемые ракеты типа «воздух-земля» «Tiny Tim» калибра 292 мм.
| B-25J-I | NA 108–241 %…24430 | 43-3870…4104 |
| B-25J-1 | NA 108-34486…54805 | 43-27473…27792 |
| B-25J-5 | NA 108-34806…35125 | 43-27493…28112 |
| B-25J-10 | NA 108-35126…35235 | 43-28113…28222 |
| B-25J-10 | NA 108-35236…35535 | 43-35946…36245 |
| B-25J-15 | NA 108-31986…32385 | 44-28711…29110 |
| B-25J-20 | NA 108-32386…33185 | 44-29111…29910 |
| B-25J-25 | NA 108-33186…34185 | 44-29911…30910 |
| B-25J-30 | NA 108-36986…37585 | 44-30911…31510 |
| B-25J-30 | NA 108-47446…47645 | 44-86682…86891 |
| B-25J-35 | NA 108-47646…47645 | 44-86892…86897 |
| B-25J-35 | NA 108-47652…47750 | 45-8801…9242 |