Самолет имел большую бомбовую нагрузку (2000 кг. а в перегрузочном варианте-до 3000 кг). В емком бомбоотсеке размещались любые советские авиабомбы до ФАБ-500 включительно, американские от 100 до 1000 фунтов и трофейные немецкие по 250 и 500 кг, которые тоже у нас иногда использовались. Туда влезала даже громоздкая кассетная бомба РРАБ-3, которую Ил-4 мог нести только снаружи, теряя 20- 30 км/час скорости в горизонтальном полете. На наружных держателях под крылом можно было вешать любые бомбы весом до 25 кг.
Правда, замки американских бомбодержателей немного переделывались под наши бомбы для того, чтобы вешать их без передвижки бугелей; дорабатывались и замки "взрыв-невзрыв". Внутренняя лебедка бомбоотсека заменялась советской Б/1-4. При необходимости в бомбоотсеке можно было установить дополнительный топливный бак – штатный американский или советский, больший по объему (при небольшой доработке). Подобные мелкие переделки выполнялись на московском заводе № 156.
Значительным недостатком бомбового вооружения ранних модификаций В-25 был устаревший прицел D-8 векторного типа (как на А-20). У нас в полевых авиаремонтных мастерских вместо него ставили НКПБ-7. Позднее из Америки стали поступать самолеты с гораздо более совершенным Норден М-9.
Неудачно (по сравнению с Ил-4) было решено на В-25 покидание машины в воздухе. Все члены экипажа, находившиеся в носовой части самолета, прыгали по очереди в один люк. При этом штурману надо было с надетым парашютом ползти по узкому лазу в пилотскую кабину, хвостовому стрелку приходилось возвращаться назад к центру машины. Времени на все эти операции уходило немало. На Ил-4 каждый член экипажа покидал самолет независимо, через свой люк или фонарь.
Разумеется, кое-какие трудности встречались и при эксплуатации В-25. Например. в июле 1942 г. в 222 бад имелись случаи "раскисания" мягких топливных баков, располагавшихся в центроплане, в связи с чем фирме были предъявлены претензии. Моторы Райт R-2600 потребляли импортный бензин Б-100 или лучший из отечественных – 4Б-78. Ну и как ко всем самолетам ленд-лиза, поначалу для В-25 не хватало технических описаний, инструкций и прочей документации. В результате неправильного выбора режимов полета бывали случаи перегрева моторов, неэкономичного расхода горючего, что иногда приводило к вынужденным посадкам. Типичной поломкой было повреждение носовой стойки, встречались отрыв триммеров, отказы моторов и антиобледенительной системы. Существовали и заводские, производственные, дефекты. Например, в октябре 1944 г. наша военная приемка забраковала в Фэрбенксе около половины предъявленных B-25J из-за отказов карбюраторов.
Но в целом В-25 являлся надежной и удобной в эксплуатации машиной. Об этом можно судить хотя бы по такому показателю, как процент исправных самолетов в частях – в полках, вооруженных В-25, он был весьма высок. Другим убедительным свидетельством является то, что в СССР "Митчелл" не подвергался никаким существенным переделкам. Кроме уже упоминавшихся доработок бомбардировочного вооружения, вносились лишь небольшие изменения, связанные с зимней эксплуатацией – такие, как врезка сливных кранов.
В-25 успешно провоевали у нас до самого окончания боевых действий. Многие полки, вооруженные этими бомбардировщиками, стали гвардейскими, удостоились почетных наименований – "Рославльский", "Севастопольский", "Смоленский"… За меткие бомбовые удары немало членов экипажей были удостоены правительственных наград, в том числе и звания Героя Советского Союза. Только в упоминавшейся уже 1-й эскадрилье 2 гв.бап, кроме Молодчего, насчитывалось еще шесть Героев.
16 апреля 1945 г. подполковник В.А.Гордиловский, командир 250 дбап, сбросив связку разноцветных осветительных бомб САБ, подал сигнал к штурму Зееловских высот под Берлином. 9 мая 1945 г. "Митчеллы" приняли участие в праздничной иллюминации Москвы. Применялись они и в войне с Японией. Морские летчики-тихоокеанцы (50 омрап) бомбили на них порт Чхонч- жин в Корее. В результате налета было потоплено несколько судов, вспыхнул и взорвался танкер водоизмещением 8000 т.
После войны один В-25 испытывался в НИИ ГВФ, на нем летал Б. Осипчук. По-видимому, несколько B-25J попали в гражданскую авиацию, где применялись как грузопочтовые. Об этом свидетельствуют фотографии разоруженных самолетов с гражданскими регистрационными обозначениями. Несколько бомбардировщиков переделали в "салонные" машины для перевозки военного и гражданского руководства. Один такой самолет, на базе B-25J, имелся в 65-м полку особого назначения" авиации ВМФ. Другой, переделанный из B-25G, принадлежавшего 118 омрап, служил на Балтийском флоте. Подобную машину с роскошным салоном, обитым бархатом, имел в конце 40-х гг. министр рыбной промышленности СССР.
Часть самолетов использовали в различных экспериментах. В 1947-48 гг. на В- 25J (без вооружения) опробовались отечественные взлетные ускорители "93-Г (пороховые) и СУ-1500 (с ЖРД). В 1948 г. в ЛИИ на В-25 испытывали отделяемую кабину экспериментального самолета "346".