Первый прототип Ме-262 (V3), приводимый в движение только реактивными двигателями, впервые поднялся в воздух 18 июля 1942 года. Англичане же смогли это сделать только 5 марта 1943 года на прототипе DG 206/G. Зато Королевские ВВС первыми — начиная с 27 июля 1944 года — использовали реактивные самолеты в боевых действиях. Это была операция «Дайвер» по уничтожению самолетов — снарядов Фау-1. Первое же полубоевое подразделение германских ВВС, укомплектованное Ме-262, начало свой боевой путь только 3 октября 1944 года.
Отставание немцев объясняется тем, что англичане форсировали программу для создания оружия, способного бороться с Фау-1, а также тем, что союзная авиация наносила большой ущерб заводам, производившим компоненты Ме-262 в Германии.
На создание этого самолета ушло 5 лет. Фирма «Мессершмитт» приступила к эскизному проектированию в октябре 1939 года, а еще летом 1939 года БМВ и «Юнкерс» получили контракты на разработку турбореактивных двигателей со статической тягой 680 кг.
В апреле 1941 года были проведены испытания прототипа с поршневыми моторами и винтами обычного типа. Испытания реактивных двигателей фирмы БМВ начались летом 1941-го. Это был двигатель с осевым компрессором и колесами противоположного вращения. Однако от этого двигателя затем отказались и перешли к более простому, который разрабатывался параллельно. Только в середине 1943 года тягу этого двигателя удалось довести до 800 кг. Серийное производство началось в середине 1943 года.
Летные испытания двигателя фирмы «Юнкерс» состоялись в марте 1942 года на летающей лаборатории BF-110, а в начале лета того же года была изготовлена опытная серия. Серийная постройка самолета началась летом 1944 года.
До капитуляции Германии было построено более 600 самолетов Ме-262. По планам министерства авиации, с мая 1945 года серийный выпуск должен был достичь 2000 самолетов в месяц.
При рассмотрении общего вида самолета обращает на себя внимание своеобразная форма фюзеляжа. Его поперечное сечение имеет почти треугольную форму с основанием внизу. Тонкий профиль крыла потребовал размещения всего запаса основного горючего в фюзеляжных баках. Для запуска двигателей применялся бензин; бак для бензина находился на самом двигателе. Большой объем центральной части фюзеляжа позволил разместить два бака емкостью 900 л и два — меньшего размера. Колеса главных стоек шасси убираются в фюзеляж. Форма фюзеляжа благоприятно сказалась на аэродинамике полета.
Конструкция самолета подчинена трем основным требованиям: простота производства, технологическая независимость всех сборочных агрегатов и возможность быстрого перевода на производство Ме-262 заводов, строивших Ме-109 и двухмоторные истребители Ме-110.
Весьма важным нововведением для германской авиационной промышленности, испытывавшей острый недостаток алюминия, было широкое применение стали. Если потребность в легких металлах для Ме-109 составляла 0,95 т на тонну веса корпуса, то для Ме-262 эта цифра уменьшилась до 0,55 т.
Для облегчения массового производства и возможности рассредоточения отдельных производств на небольших предприятиях самолет поделили на девять частей: носовая часть фюзеляжа с вооружением и носовым колесом, средняя часть с баками для горючего, кабина, задняя часть фюзеляжа, хвостовая часть с оперением, левая и правая половины крыла с главными стойками шасси и две гондолы двигателей. Каждая из этих частей представляет собой агрегат, готовый к сборке.
В носовой части фюзеляжа, изготовленной из стали, расположены 4 пушки Мк-108А-3 калибром 30 мм. Боезапасы для верхних пушек (по 100 снарядов) и для нижних пушек (по 80) расположены в снарядных ящиках под пушками. В средней части фюзеляжа спереди и сзади от кабины расположены два бака для керосина по 900 л каждый. Каждый из баков питает свой двигатель. Имеется еще два дополнительных бака: один на 170, другой на 580–600 л. Крыло тонкого симметричного профиля, однолонжеронное.
Стыковка крыла с фюзеляжем осуществляется с помощью четырех основных болтов и винтов, размещенных на уголке верхней поверхности крыла. Стыковочные узлы изготовлены целиком из стали.
Управление самолетом жесткое и тяжелое — такую оценку дали летчики, проводившие испытания в СССР. Максимальная скорость Ме-262А-1 составила, по немецким данным, 875 км/ч на высоте 6000 м.
Сравнительный анализ немецких данных испытаний Ме-109 с мотором В-605 (2000 л. с.) и Ме-262 позволяет сделать вывод о преимуществе Ме-109 в горизонтальном маневре (время виража в 1,5 раза меньше).