Während des Zweiten Weltkriegs entwickelten alle wichtigen Teilnehmer ihre Düsenflugzeugprogramme weiter, um sich einen Vorteil bei den laufenden Bemühungen zu verschaffen. Die bedeutendste Arbeit kam zweifellos von den Deutschen, die im April 1944 ihr berühmtes Messerschmitt-Jagdflugzeug Me 262 vorstellten, während die Briten im Juli 1944 ihre Gloster Meteors nachlegten. Die Amerikaner brachten schließlich mit der Bell P-59 Airacobra ihr erstes einsatzfähiges düsengetriebenes Kampfflugzeug hervor, das bei den United States Army Air Forces (USAAF) in Dienst gestellt wurde. Allerdings erwies sich die Konstruktion nie als wirklich zufriedenstellendes Kampfflugzeug, so dass die USAAF ihre ursprüngliche Bestellung auf 66 Flugzeuge reduzierte.
Lockheed begann mit der Arbeit an einem eigenen düsengetriebenen Geradflügler, der am 8. Januar 1944 seinen Erstflug absolvierte. Es handelte sich dabei um die P-80 „Shooting Star“, den ersten amerikanischen Düsenjäger, der mit rund 1.700 produzierten Flugzeugen, die auch nach Südamerika exportiert wurden, quantitative Stückzahlen erreichte. Obwohl der Typ zu spät auf den Markt kam, um noch im Zweiten Weltkrieg eingesetzt zu werden, war er ein erfolgreiches Projekt, das im Koreakrieg zum Einsatz kam – dem ersten Duell von Düsenjägern gegen Düsenjäger in der Geschichte.
Vor dem Koreakonflikt prüfte die USAAF die Beschaffung eines düsengetriebenen Trainers, mit dem sie ihre Veteranen ausbilden konnte – Piloten, die in den Jahren zuvor das Fliegen und Kämpfen aus den Cockpits ihrer kolbengetriebenen Jagdflugzeuge gelernt hatten. Da weitere düsengetriebene Flugzeuge in den Dienst gestellt wurden und immer leistungsfähigere Maschinen am Horizont auftauchten, war es offensichtlich, dass die Piloten mit der neuen Technologie (und auch mit neuen Taktiken) vertraut gemacht werden mussten. Lockheed begann mit der Modifizierung ihrer bestehenden – und bewährten – P-80 Konstruktion, aus der der Prototyp „TP-80C“ wurde. 1948 wurde die US-Luftwaffe formell von der Armee getrennt und brachte die heutige United States Air Force (USAF) hervor. Als solche gab die USAF die Bezeichnung „P“ für „Pursuit“ zugunsten von „F“ für „Fighter“ auf. Aus der P-80 wurde also die „F-80“ und aus der TP-80C wurde die „TF-80C“.
Die TF-80C entsprach mehr oder weniger der Produktion der F-80, mit Ausnahme eines verlängerten Rumpfes, um das zweite Cockpit für den Ausbilder unterzubringen. Die zweiköpfige Besatzung saß zu zweit in einem Druckcockpit unter einer einteiligen Kabinenhaube, die das Flugzeug um etwa drei Fuß verlängert hatte. Die Cockpits waren aus offensichtlichen Gründen mit zwei Steuerungen ausgestattet, wobei der Flugschüler vorne saß. Der erste Flug fand am 22. März 1948 statt. Der USAAF gefiel, was sie hatte, und sie beauftragte Lockheed mit der Produktion des Typs in großer Stückzahl. Die Produktion erstreckte sich von 1948 bis 1959, und diese Flugzeuge wurden offiziell als „T-33A Shooting Star“ bezeichnet – was sie als ein völlig neues Flugzeug und nicht als eine Variante der eigentlichen F-80 auswies.
Wie zu erwarten, folgte der T-33-Trainer den glatten Designlinien der ursprünglichen P-80/F-80 Shooting Star. Das Design zeichnete sich durch einen schlanken Rumpf mit einem verlängerten Nasenkonus aus. Das zweisitzige Cockpit befand sich hinter der Nase und vor dem Mittschiffsbereich und bot eine gute Rundumsicht, insbesondere aus dem vorderen Cockpit. Zu beiden Seiten des Cockpits befanden sich die „C“-förmigen Einlässe, die für die Ansaugung des einzelnen Motors vorgesehen waren. Die Tragflächen waren niedrig montiert und in ihrer allgemeinen Form gerade mit leichter V-Form. Integrierte Treibstofftanks an den Flügelspitzen waren Standard, um die Reichweite zu erhöhen (die frühen Turbotriebwerke waren nicht sehr effizient und eher dreckige Biester). Das Leitwerk war konventionell mit einem einzigen, gebogenen Seitenleitwerk und entsprechenden Höhenleitwerken. Das Fahrwerk bestand aus einer traditionellen Dreiradanordnung mit einem einrädrigen Bugfahrwerk und einem Paar einrädriger Hauptfahrwerksbeine, die alle einziehbar waren. Der Antrieb erfolgte über ein Allison J33-A-35-Turbotriebwerk mit einer Schubkraft von 5.400 Pfund. Dies ermöglichte eine Höchstgeschwindigkeit von 600 Meilen pro Stunde bei einer Reichweite von bis zu 1.275 Meilen und einer Dienstgipfelhöhe von 48.000 Fuß.
Nach ihrer Indienststellung machte die T-33 eine ausgezeichnete Figur und bewies, dass das ursprüngliche Jagdflugzeugdesign sehr gut für die Ausbildung von Düsenjägern geeignet war. Das Flugzeug diente in erster Linie der United States Air Force (aus der die USAAF hervorging), wobei eine leicht modifizierte Version (zunächst als „L-245“) in begrenzter Stückzahl an die United States Navy als „T2V-1/T-1A SeaStar“ für die Ausbildung auf Flugzeugträgern geliefert wurde. Die SeaStar wurde in 150 Exemplaren produziert, für die Ausbildung von Marinepiloten verwendet und in den 1970er Jahren offiziell ausgemustert.