Проект Bf. 110 отличался чистотой аэродинамики и стремительным силуэтом прирожденного истребителя. На самолет предлагалось поставить два мотора Даймлер- Бенц DB-600A. Самолет имел двухкилевое оперение, а на крыле автоматические предкрылки Хэндли-Пейдж. Первый прототип Bf. 110V1 впервые поднял в воздух 12 мая 1936 г. летчик-испытатель Рудольф Оптц с аэродрома Аугсбург. Через несколько дней в горизонтальном полете самолет развил скорость 520 км/ч. К сожалению, двигатели DB-600A показали себя чрезвычайно ненадежными устройствами. На взлете и посадке самолет сильно разворачивало из-за гироскопического момента, создаваемого моторами и винтами.
До постройки второго прототипа Bf.110V2, завершенного 24 октября 1936 г., проблему моторов решить не удалось. Второй прототип передали в испытательный центр люфтваффе в Рехлине. Военных летчиков приятно удивила высокая скорость творения Вилли Мессершмитта, но они остались недовольными плохой маневренностью аппарата, который был явно тяжелее воздуха. I Io скорости двухмоторный мессер даже превосходил своего одномоторного собрата – Bf. 109В-1. Далее второй прототип облетывали строевые опытные летчики-истребители. В январе 1937 г. Bf. 110V2 вернулся в Рехлин, где к полетам на нем приступили гражданские летчики-испытатели министерства авиации. К этому времени, разработанные в строгом соответствии с техническим заданием самолеты FW-57 и Hs. 124 объявили не способными выполнять функции, возлагаемые на самолет Kampfzerstorer. Теперь военные требовали как можно скорее начать серийный выпуск единственного оставшегося кандидата в «разрушители» – самолета Bf.110.
Изделие Вили Мессершмитта и возглавляемого им коллектива не только отвечала новому техническому заданию, но кое в чем его превосходила. Предназначенные для проведения эксплуатационных испытаний четыре предсерийных самолета Bf.110A-O планировалось оснастить моторами DB- 600А мощностью по 986 л.с. К моменту установки двигателей на уже изготовленные планеры военные декларировали мотор DB- 600А как негодный для использования на истребителях. Пришлось ставить двигатели Jumo-210B мощностью по 610 л.с. Первый предсерийный самолет был собран в августе 1937 г. Мощности моторов аэроплану явно не хватало – на испытаниях он показал максимальную скорость всего 268 миль в час. Самолеты серии «А-0» отличались от опытных машин «V» наличием установленных впереди четырех пулеметов MG-17 калибра 7,92 мм, была изменена форма мотогондол, хвостовую опору шасси выполнили неубираемой, в задней части фонаря кабины была установлена турель с пулеметом MG-15 калибра 7,92 мм.
В ожидании готовности новых более мощных двигателей DB-601 самолет не спешили запускать в серийное производство. Сначала серию планировали на начало весны 1938 г., однако сертификация двигателей затянулась.