Опытный самолет поднялся в воздух в мае 1936 года и уже в начале испытаний превысил скорость 500 км/ч. Серийное производство было развернуто весной 1938 года. Трехместный истребитель Bf-110B, весивший 5300 кг, с полным вооружением и двигателями Jumo-210 развивал на максимуме 453 км/ч. Дальность составляла 1700 км, потолок — 8000 м. В носовой части фюзеляжа была установлена целая батарея: четыре пулемета MG 17 в верхней части и две 20-мм пушки внизу. Еще один пулемет на подвижной турели прикрывал заднюю верхнюю полусферу.
С моторами «Даймлер-Бенц» DB-601, установленными в 1939 году, самолет выжимал 485 км/ч и поднимался на 10 000 м, дальность полета достигала 1100 км. Конечно, маневренности «сто десятому» все равно недоставало, но он был лучший в своем классе.
Значительным конструктивным изменениям в этот период подвергся бомбардировщик Не-111. Изменился внешний вид самолета. Места летчика и штурмана были соединены в носовой застекленной кабине. Стрелка со стороны задней полусферы защищала 8-мм броневая перегородка. Вместо выдвигающейся нижней беседки появилась обтекаемая гондола, в которой лежал нижний стрелок. Количество и калибр пулеметных стволов выросли. Бомбовая нагрузка осталась прежней — до 2000 кг. Крыло самолета с целью упрощения его производства вместо эллиптического в плане приобрело прямые формы. С двигателем Jumo-211A бомбардировщик развивал максимальную скорость 418 км/ч, имел дальность полета 1500 км, практический потолок — 8000 м. Дальнейшее совершенствование машины шло по линии усиления защиты экипажа и стрелкового вооружения.
В 1938 году начался выпуск бомбардировщика Do-17M с новыми двигателями — радиальными Вгашо 323, благодаря чему скорость выросла до 435 км/ч, — и третьим пулеметом в полу кабины. Бомбовая нагрузка увеличилась вдвое и обычно состояла из двадцати 50-кг бомб.
События в Испании показали возросшую роль авиации в непосредственной поддержке наземных войск. Однако взросшая скорость полета горизонтальных бомбардировщиков имела и отрицательные последствия: увеличивалось рассеивание бомб, уменьшалась эффективность бомбометания, несмотря на появление специальных прицелов. Как писал Э. Хейнкель: «Если в артиллерии достигли определенной точности выстрела, то в авиации сбрасывание бомб напоминало чем-то стрельбу из пулемета. Вряд ли стоит доказывать кому-либо, что бомба — дорогая вещь». Назрела необходимость иметь самолет поля боя. И у немцев он был. Собственно говоря, первый в мире бронированный штурмовик, предназначенный для атаки наземных целей, создал все тот же Юнкере еще на закате Первой мировой войны. А прародителем пикирующих бомбардировщиков считается американский биплан Кертисс Н-81 «Хоук».
В ноябре 1933 года знаменитый немецкий ас Эрнст Удет в частном порядке (за счет Министерства авиации) приобрел в США два пикировщика Кертисса и продемонстрировал их Герингу. В феврале 1934 года техническое управление Министерства авиации выдало условия на разработку одноместного самолета, который может быть использован как истребитель и как пикирующий бомбардировщик. Конкурс выиграла молодая фирма «Хеншель», ранее занимавшаяся производством паровозов и грузовых автомобилей. Самолет, получивший обозначение Hs-123, представлял собой цельнометаллический одностоечный полутораплан, с неубирающимися шасси, открытой кабиной пилота, оснащенный звездообразным двигателем воздушного охлаждения BMW 132D (лицензионная версия американского «Пратт Уитни» GR-1690) мощностью 880 л.с. Максимальная скорость — 340 км/ч. Вооружение — два пулеметов MG 17, стрелявших через винт. Hs-123 мог нести под фюзеляжем одну 250-кг бомбу, либо четыре 50-кг бомбы на держателях нижнего крыла, и, даже не имея воздушных тормозов, пикировать под углом до 80 градусов. Самолет выпускался серийно с весны 1936-го по ноябрь 1938 года общим «тиражом» 260 экземпляров. «Хеншели», номинально числившиеся истребителями, великолепно зарекомендовали себя в Испании в роли самолета непосредственной поддержки наземных войск, продемонстрировав высокую живучесть, удачное сочетание скорости и маневренности, способность взлететь с любой лужайки. Пикируя на цель почти отвесно, они были практически неуязвимы для зенитных орудий и оставались в боевом строю до середины 1944 года, пока не были выбиты полностью. Однако уже в момент принятия на вооружение этот самолет считался промежуточным звеном в рамках создания более совершенного пикировщика, обладающего лучшими характеристиками и способного нести большую бомбовую нагрузку.