Máy bay được thiết kế với Chiều dài: 15,11 m (49 ft 7 in); Sải cánh: 20,12 m (66 ft 0 in); Chiều cao: 4,47 m (14 ft 8 in).

Chiếc P-61 có một đội bay gồm ba người: phi công, xạ thủ, và nhân viên điều khiển radar. Nó được trang bị bốn khẩu pháo Hispano M2 20 mm bắn ra phía trước gắn bên dưới thân, và bốn súng máy M2 Browning 12,7 mm (0,50 inch) dàn hàng ngang với hai khẩu ở giữa hơi chếch lên trên trong một tháp súng ngắm từ xa gắn trên lưng máy bay.

Nó được trang bị một bộ siêu tăng áp cơ khí hai tầng hai tốc độ. Trong một nỗ lực nhằm tiết kiệm chỗ và trọng lượng, người ta đã không trang bị bộ turbo tăng áp, cho dù nó được dự đoán sẽ làm tăng tốc độ tối đa lên thêm 80 km/h (50 mph) và trần bay thêm khoảng 3.000 m (10.000 ft).

Tốc độ lớn nhất: 589 km/h (318 knot, 365 mph) ở 6.100 m (20.000 ft).

Bán kính chiến đấu: 982 km (530 nm, 610 mi).

Vũ khí trang bị cho P-61:
4 × pháo Hispano M2 20 mm gắn dưới bụng thân, 200 quả đạn mỗi khẩu
4 × súng máy Browning M2 12,7 mm (0,50 in) gắn trên tháp súng phía trên, 560 viên đạn mỗi khẩu
2 x bom 726 kg (1.600 lb). Một số máy bay có thể mang một bom 454 kg (1.000 lb) dưới thân
6 x rocket HVAR 127 mm (5 in) không điều khiển.