1938年3月，美国空军提出了对双发中型轰炸机的最低要求：载弹1200磅、航程1200英里、速度大于200英里/时。波音、麦道、贝尔以及北美航空公司出标，最后北美航空公司中标。
B-25最初设计代号是NA-40-1，是北美航空公司自主研发的三人座，双引擎轰炸机，选用的引擎是普怀R-1830气冷引擎。1939年1月第一次试飞的时候，刚好美国陆军航空队展开中型轰炸机的竞标，北美航空公司修改设计，改用莱特GR-2600气冷引擎参加竞标，编号也改为NA-40-2。
NA-40-2原型机试飞两次之后就因为意外而损毁，不过展现出来的性能让美国陆军航空队非常赞赏。第三架原型机NA-62参考先前NA-40-2的经验加以修改，试飞之后编号改为XB-25。在提出一系列的修改要求下，美国陆军航空队迫不及待的在新设计尚未完成前就发出184架的订单。修改的部分包括增加机身的宽度以提高载弹量，原先的肩翼改为中置机翼，修改座舱的外型，增加乘员的数目与自卫的火力。这架新飞机的正式编号为B-25。
第一架量产的B-25于1940年8月19日进行首次试飞，此时采用的引擎为R-2600-9，每具引擎出力1700匹马力。第二批量产的是B-25A，公司编号也改为NA-62A，这时候来自欧洲战场的经验促使许多飞机增加保护乘员与重要部位的装甲板和自封油箱，这也是B-25A的修改重点。1941年春天，B-25A正式运交部队开始服役。它以“米切尔”命名，以纪念一战中美国指挥官、早年的航空战略家威廉.米切尔(William·Mitchell），B-25也是美国陆航为数不多的以名字命名的飞机。
B-25主要由美国陆军航空队配备，美海军也配备相当数量的B-25，以对付太平洋上的日本。通过租借法案，英国皇家空军、苏联空军、澳大利亚、荷兰等地也有为数不少的B-25。
美国北美飞机公司研制的B-25的原型机于1939年1月首飞，当时的型号是NA-40。1940年8月19日，首架批生产型NA-62首飞。此前，北美公司并无研制双发飞机、轰炸机的经验，甚至没有研制过高性能的军用飞机，但B-25却成为二战期间最优秀的中型轰炸机。1942年4月18日，杜立特中校率16架B-25从“大黄蜂”号航空母舰上起飞轰炸东京，完成轰炸的飞机大部分油尽迫降在中国沿海，使该机名声大振。B-25有多种改型，包括轰炸机、侦察机、教练机、运输机。其中生产最多的是B-25J，累计生产了4318架。B-25J轰炸型的机头为透明玻璃罩，装1挺12.7毫米机枪。B-25J攻击型34B -2 5 H/J“米切尔”的机头为全金属封闭结构，增装了5挺12.7毫米机枪。B-25各型累计生产了9816架 。
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