XP-38 i YP-38 Jako jednostek napędowych użyto silników Allison V-1710 wyposażonych w sprężarki. Zespół projektowy kierowany przez Clarence’a Johnsona wykorzystał rzadko stosowany układ z silnikami na dwóch długich belkach kadłubowych, z kabiną pilota i uzbrojeniem w gondoli na centropłacie pośrodku między nimi. W późniejszych wersjach maszyny śmigła samolotu kręciły się w przeciwnych kierunkach, co eliminowało momenty reakcyjne i żyroskopowe od śmigieł. Zastosowano też nowatorski pomysł trzypunktowego wciąganego podwozia. Zwrotność miały zapewniać wysuwane podczas walki klapy Fowlera. Zamówiony w 1937 roku prototyp ukończono w grudniu 1938, a oblatano 27 stycznia 1939. Początkowe oznaczenie fabryczne „Model 22” zmieniono na XP-38. Niestety podczas próbnego przelotu z Kalifornii do Nowego Jorku prototyp został zniszczony, zanim przeprowadzono wszystkie próby. Pomimo tego dowództwo lotnictwa złożyło zamówienie na 13 przedprodukcyjnych YP-38Knaack 1978, p. 3.. Pierwszy samolot tej serii ukończono dopiero we wrześniu 1940 r. a ostatni w czerwcu 1941. W YP-38 zastosowano silniki Allison V-1710-27 i V-1710-29 o mocy 1150 KM (858 kW) każdy.