Nocny myśliwiec Mosquito NF.XVII w trakcie prób porównawczych z samolotem myśliwsko-bombowym Messer- schmitt Me 410. Był to Mosquito NF.XII z amerykańskim radarem SCR-520 (zbudowano 100 sztuk).

Jednym z głównych zastosowań wielozadaniowego samolotu bojowego Mosquito były nocne działania myśliwskie, zarówno defensywne, jak i ofensywne. Można śmiało zaryzykować stwierdzenie, że de Havilland Mosquito to najlepszy nocny samolot myśliwski drugiej wojny światowej – dysponował wysokimi osiągami, silnym uzbrojeniem, a także dobrym celownikiem radiolokacyjnym.

Wśród pierwszych 50 zamówionych samolotów Mosquito znalazła się także wersja myśliwska. Jej założenia taktyczno-techniczne sprecyzowano w zapotrzebowaniu F.21/40, wydanym 16 listopada 1940 r.
Głównym przeznaczeniem nowego dwusilnikowego samolotu myśliwskiego dalekiego zasięgu miała być obrona powietrzna Wielkiej Brytanii, ze szczególnym zwróceniem uwagi na działania w warunkach nocnych. Z tego powodu miał on być wyposażony w celownik radiolokacyjny oraz mieć dwuosobową załogę (pilot i obserwator-operator radaru). Miał on rozwijać prędkość maksymalną nie mniejszą niż 587 km/h na wysokości 6092 m, mieć prędkość przelotową, na ekonomicznym zakresie pracy zespołu napędowego, nie mniejszą niż 483 km/h na wysokości 4572 m. Dysponować długotrwałością lotu 3 godziny 30 minut, w tym 15 minut pracy silników na zakresie maksymalnym do startu i naboru wysokości, 3-godzinny patrol na prędkości ekonomicznej na wysokości 4572 m i 15 minut pracy silników na zakresie maksymalnym do przechwycenia i zniszczenia celu powietrznego. Uzbrojenie miały stanowić cztery działka kalibru 20 mm i cztery karabiny maszynowe kal. 7,7 mm z sumarycznym zapasem amunicji 600 i 2800 nabojów.
W wersji myśliwskiej wykonano trzeci prototyp Mosquito, W4052. To na nim po raz pierwszy wprowadzono zmiany w konstrukcji kadłuba typowe dla wersji myśliwskich, a później także myśliwsko-bombowych. Zniknął oszklony nos kadłuba, a na jego miejsce wprowadzono cztery karabiny maszynowe Browning kal. 7,7 mm (z zapasem amunicji 500 nabojów na karabin), natomiast pod nimi, nieco z tyłu zamontowano cztery automatyczne działka lotnicze Hispano-Suiza HS.404 kal. 20 mm z bębnami amunicyjnymi do nich, mieszczącymi po 225 nabojów na działko. Znalazły się one w przedniej części komory bombowej – więc ta została skrócona o połowę, pozostawiono jedynie tylne uchwyty na dwie bomby (początkowo 113 kg, a później 227 kg). Jednakże w wersjach myśliwskich montowano w niej dodatkowe zbiorniki paliwa o pojemności 682 l, niemalże na stałe. W ten sposób zapas paliwa zwiększono z 2500 do 3182 l. Takie same zbiorniki stosowano także w wersji rozpoznawczej. Zmieniono również sposób wsiadania do kabiny: teraz luk dla załogi znalazł się na prawym boku kadłuba, nieco powyżej działek.
Samolot był napędzany silnikami Rolls-Royce Merlin 21. Początkowo problemem było opracowanie odpowiednich rur wydechowych, z których nie wydobywałyby się płomienie. Długie, podwójne rury wydechowe typu „saksofon” szybko się przegrzewały i pękały. Ostatecznie zamontowano małe indywidualne wyloty, ale wewnątrz długiej osłony o odpowiednim kształcie. Powietrze wpadało do tej osłony z przodu, a wylot spalin działał jak komora spalania w silniku strumieniowym. Nie tylko taki wylot skutecznie tłumił płomienie, ale także sam w sobie dawał pewien ciąg, poprawiający osiągi samolotu (prędkość maksymalna zwiększała się o ponad 10 km/h). Tego rodzaju wyloty zastosowano na wszystkich wersjach Mosquito operujących w nocy – w tym na myśliwcach, na większości bombowców
i na samolotach rozpoznawczych.
Ponadto w wersjach myśliwskich i myśliwsko-bombowych, by poprawić sterowność samolotu, zwiększono rozpiętość usterzenia poziomego z 5,92 do 6,32 m, dzięki czemu jego powierzchnia wzrosła z 7,71 do 8,18 m2. Mniejsze usterzenie pozostało natomiast na wersjach bombowych i rozpoznawczych.
Początkowo myśliwski Mosquito nie miał celownika radiolokacyjnego; został on zamontowany na prototypie W4052 dopiero po kilku tygodniach od oblotu, który miał miejsce 15 maja 1941 r. Był to radiolokator Airborne Interception (AI) Mark IV, pracujący na falach metrowych.