К работам по оснащению самолета этими бомбами приступили еще в 1943 г. Фактически планирующие бомбы GT-1 представляли собой торпеды с крылом и хвостовым оперением. В июле 1945 г. их использовали для ударов по кораблям в портах Сасэбо и Нагасаки. В Сасэбо удалось повредить и поджечь два судна. Третья бомба в цель не попала, но угодила в портовые сооружения.
Всего сдали 4318 B-25J. Еще 72 самолета были практически готовы, когда производство прекратили. Некоторые из этих машин позднее все-таки достроили. Из общего количества 800 B-25J сразу собрали в штурмовом варианте. Кроме того, «Норт Америкэн» выпускала т. н. переделочные комплекты, которые позволяли доработать самолет непосредственно на прифронтовом аэродроме. Таким образом, фактическое количество машин штурмового варианта на самом деле существенно превышало исходные восемь сотен.
Несмотря на то, что «Митчелл» имел очень приличную дальность полета, для масштабов Тихоокеанского театра ее подчас не хватало. Требовалось увеличить запас горючего. Доработку машин вели прямо на фронтовых аэродромах. Различные дополнительные баки, снятые с самолетов других типов, размещали в фюзеляже возле радиостанции.
На B-25J допустимую нормальную бомбовую нагрузку подняли до 1814 кг. Кроме того, постоянно нарастал вес оборудования и вооружения. По сравнению с модификациями С и D, вес планера с оборудованием в итоге увеличился практически на три тонны, поэтому летные данные ухудшались от серии к серии. Максимальная скорость B-25J не превышала 444 км/ч, т. е. уступала ранним модификациям более, чем на 50 км/ч.
Самолеты типа J поставлялись не только ВВС армии США. 314 машин отправили в Великобританию, где они эксплуатировались как «Митчелл» III. По ленд-лизу эти бомбардировщики шли также в СССР, Канаду, Австралию и Китай. В послевоенный период их поставляли во Францию, Нидерланды, Перу, Венесуэлу и Индонезию.
Часть выпущенных В-25 модифицировали для выполнения специальных задач. Десять B-25D переделали в самолеты аэрофотосъемки F-10. Они предназначались для картографических работ. На них смонтировали двигатели R-2600-29 и, чтобы облегчить машину, сняли все что можно, включая все вооружение. Фотоаппаратура размещалась в бывшей кабине бомбардира и в хвостовой части. Внешне F-10 отличался бульбообразными боковыми выступами в передней части фюзеляжа. Здесь сделали окна, из которых смотрели объективы перспективных фотокамер. Несмотря на отсутствие вооружения, на отдельных машинах верхнюю турель сохранили, используя ее как обзорный блистер. Экипаж состоял из двух пилотов, штурмана, радиста и фотографа. Такие самолеты эксплуатировались на Аляске, в Канаде, Индии, странах Южной и Центральной Америки. Их использовали и на передовой во Франции и в бассейне Тихого океана.
В-25 различных модификаций поставлялись американской морской авиации — всего 706 машин, имевших обозначение PBJ-1. Индекс модификации обычно соответствовал армейскому. Так, В-25С превращался в PBJ-1C. Исключений существовало два: В-25В именовались просто PBJ-1, a PBJ-1G являлся торпедоносцем на базе В-25С или B-25D (B-25G морской авиации не поставлялся).
Самолеты для флота немного отличались от армейских радиооборудованием. Машины, использовавшиеся для противолодочного патрулирования, часто оснащались РЛС, антенна которой располагалась под фюзеляжем на месте выпускной турели в обтекателе; в других случаях она монтировалась на законцовке правого крыла. Встречались и машины с обтекателем РЛС APS-3, выступавшим вперед из верхней части кабины бомбардира.
Вооружение морских «Митчеллов» часто включало торпеды и глубинные бомбы.
Все PBJ-1 морской авиации базировались только на суше. Но один PBJ-1H оснастили катапультными захватами и посадочным гаком в порядке эксперимента. Этот самолет в ноябре 1944 г. проходил испытания на авианосце «Шангри Ла», в ходе которых взлетал с палубы и садился на нее.