研发
由于Manchester飞机性能落后，1940年中，Avro公司决定重新上马四发方案。该方案可以使用75%的Manchester部件，主要改动集中在机翼中段的重新设计，以便能容纳四台发动机。
1941年1月9日，BT308号原型机，装四台MerlinX发动机，使用Manchester的标准机身，在试飞员RoyDodson的驾驶下升空。试飞证明：飞机的性能大幅度提高，尤其是在航程、升限、载弹量方面是Manchester所不能比拟的。5月，第二架原型机DG595试飞，增加了一对机身中部射击孔和一个腹部炮塔。将双垂尾的面积加大，取消了Manchester的中央垂尾。发动机使用MerlinXX。试飞后正式定名为LancasterMKI，开始大规模制造。
二战时期英国空军的四引擎“曼彻斯特”III型原型机于1940年1月9日首飞，当即表现出良好的飞行品质和可靠性。随后，新机型安装了更大功率的“梅林”发动机，机首、机尾、背部和机腹都安装了炮塔，增大了载油量，配置了自动充气救生筏，并于1940年10月31日进行了试飞。由于新机型与早先的双引擎型号区别极大，所以有必要重新命名，因而兰开斯特轰炸机就此诞生了。由于其极其优异的性能，很多工厂都被用来生产“兰开斯特”，使它的最终产量达到了7734架。第一个装备“兰开斯特”的是第44轰炸机中队，该中队于1940年底接收了第一架飞机。
接下来的几个月里由于该中队完成了“兰开斯特”的改装，因而于1942年3月3日开始执行第一次出击任务，在赫尔果兰湾布雷。随后，驻伍德霍尔温泉的第97轰炸机中队，与第44轰炸机中队一起，用12架“兰开斯特”式轰炸机执行了一项勇敢的昼间低空轰炸任务，攻击了位于奥格斯堡的MAN柴油机工厂。这次轰炸是以后许许多多次同样勇敢的攻击的开始，但是当时有7架“兰开斯特”被击落。在后来的任务中各轰炸机中队一直在发展精确轰炸方法和改进投弹技术。到了1942年8月，在这些先驱单位的共同努力下，轰炸精确性获得了引人注目的提高。
实战
首个装备Lancaster飞机的是44中队。1942年3月3日第一次参加轰炸HeligolandBight矿山，然后参加1942年3-6月间对德国鲁尔区的埃森、科隆、杜伊斯堡、杜塞尔多夫的夜间照明轰炸，特别是对科隆、埃森、不来梅的3次“千机大轰炸”，是战争史上的首次。据资料记载：5月30日夜对科隆的轰炸，一次出动飞机1046架，投弹1455吨，历时90分钟，其中有2/3为燃烧弹，科隆全城40公顷的地区被夷为平地，486人死亡，5027人受伤，14万人无家可归。这是英国人将目标轰炸改为面积轰炸后效果最明显的一次。但它的意义不在于取得的这些物质效果，也不在于对德国民心士气打击的效果，它标志着英国对德国进行大规模轰炸的开始，迫使德国处在复杂的战线上作战。德国必需加强本土的防空力量，使空军力量的使用极度分散，顾此失彼。
1943年5月“兰开斯特”担负了第二次世界大战中最为著名的一次攻击行动。5月16至17日夜间，第617轰炸机中队的兰开斯特式轰炸机执行了代号为“惩罚行动”的飞行任务，攻击德国工业中心周围的水坝，进而衰减德国的军事工业生产。“炸坝行动”，就如它后来所闻名的那样，要求使用新设计的圆柱型炸弹，投弹飞机必须在超低空以精确的速度飞行，才能保证圆柱炸弹在水面上弹跳，并沿着水坝大墙下降到大坝底部爆炸。在谢菲尔德和曼彻斯特的山谷与水库上空连续飞行训练后，超低空飞行演练达到纯熟状态，同时“跳跃炸弹”也装配完毕。直到这个时候各机组才知道飞行训练的目的是用来攻击德国水坝，而在这之前，很多机组成员都认为用这种轰炸方式攻击普通目标简直是异想天开。
1944年11月12日，皇家空军完成了第二次世界大战中最为成功的精确轰炸任务，击沉了德国的“提尔皮茨海军上将”号战列舰。执行这项任务的是来自第9轰炸机中队和第617轰炸机中队的29架兰开斯特式轰炸机。
自从“提尔皮茨”号1941年建成以来，皇家空军、皇家海军和苏联潜艇对它进行了不下十次攻击。所以很自然德国海军吹嘘“提尔皮茨”号是“不沉之舰”。当帝国空军参谋长阿奇博尔德·辛克莱爵士，到中队驻扎的机场向飞行员们表示祝贺的时候，他说道，皇家空军击沉了“有史以来世界上最为顽强的军舰”。
对在远东服役的兰开斯特式轰炸机进行了一系列的改进，主要是修改机身以增加载油量，从而加大航程。例如在机身内增设额外的油箱，甚至还考虑到了空中加油方案。直到最后，由于改进型号使用了全然不同的发动机和自卫武器安装方式，被重新命名为林肯式轰炸机。
欧洲的战争快要结束的时候，兰开斯特式轰炸机深入德国的心脏地区活动。记录上的最后一批出击任务是1945年4月25日轰炸希特勒的山顶别墅贝希特斯加登，和对挪威石油设施的许多夜间攻击。到了战争结束的时候，“兰开斯特”一共出击156000架次。1945年4月，皇家空军轰炸机司令部共有56个一线战斗中队，装备了745架轰炸机，另有296架飞机用于训练。停战以后其中大部分飞机被用来运输战俘，总共输送了75000人。
退役
随着战争之后的和平时代来临，一些飞机改进后装备给部署在缅甸的“猛虎队”。同时，另一有些于1946年装上了照相侦察设备，随同第152轰炸机中队和第82轰炸机中队间服役于东部、中非和西部非洲。还有一些兰开斯特式轰炸机改装后执行海空救援任务。隶属于空军海防总队的“兰开斯特”以马耳他为基地，到1954年2月最后一架飞机返回本土之前，一直执行海上侦察飞行任务。但是一架编号为RF325的“兰开斯特”MR3型飞机却持续飞行到1956年10月15日，完成了最后一次飞行任务。
但是这并没有意味着“兰开斯特”故事的终结。相当数量的“兰开斯特”10型轰炸机服役于加拿大空军，执行各种各样的任务，包括空中测量、海空救援和海上侦察。在加拿大，“兰开斯特”一直服役到1964年4月1日，实在令人惊奇。其它的“兰开斯特”外国用户包括阿根廷（15架经过翻新过的）和法国，共有54架“兰开斯特”服役于法国海军。
尽管生产数量巨大，时到今日只有两架还能飞行的“兰开斯特”保存下来。PA474的“兰开斯特”是最爱欢迎的不列颠战役纪念飞行器，编号FM123的“兰开斯特”由加拿大军用飞机博物馆提供的零部件组装而成，1988年完成了重建后的第一次飞行。
性能
“兰开斯特”凭借它所使用的性能优异的“梅林”发动机和相当实用的大弹舱以及丰富多样的作战模式，博得了军事行家的好评。作为战时英国最大的战略轰炸机，以夜间空袭为主要作战手段，几乎包揽了全部重要的战役、战斗任务，以意外少的损失，赢得了巨大战果，为反法西斯事业作出了不可估量的贡献。采用常规布局的“兰开斯特”飞机具有一副长长的梯形悬臂中单机翼，四台发动机均安置在这相对较厚的机翼上。近矩形断面的机身前部，是一个集中了空勤人员的驾驶舱，机身下部为宽大的炸弹舱，椭圆形双垂尾和可收放后三点起落架则与当时流行的重轰炸机毫无二致。
“兰开斯特”硕大的弹舱内可灵活选挂形形色色的炸弹，除113千克常规炸弹外，还可半裸悬挂从4000、8000、12000直至10160千克的各式巨型炸弹，用于对特殊目标的打击。作为自卫武器，它的基本装备是机枪，后机身背部和机尾分别设FN5、FN50和FN20型动力炮塔，各炮塔安装“白朗宁”7.7毫米机枪2-4挺。
数据
长度21.08米；翼展10231.00米；机高6.23米；最大速度每小时462公里；航速度每小时322公里；升限5793米；航程载弹3178公斤时4072公里。
动力装置：四台罗尔斯，罗依斯“梅林”20、22或24发动机，单台功率941千瓦。
载弹量：内部弹舱载弹9979公斤。后期型号可运载单颗3632公斤、5448公斤或9988公斤高爆炸弹用于执行特殊任务。
自卫武器：机头炮塔安装两挺7.7毫米口径布朗宁机枪，机身背部炮塔安装两挺7.7毫米口径布朗宁机枪，机尾炮塔安装四挺7.7毫米口径布朗宁机枪。早期型号在机腹炮塔安装有一挺7.7毫米口径布朗宁机枪。
外形特征：厚蒙皮硬壳式机身，机身上部蒙皮经过加固。机头、机尾和后机身上部安装有自卫机枪炮塔。双垂直尾翼安装在较低的水平尾翼两端。主起落架可回收到内侧引擎舱的后部。
