В сентябре 1941 года достроили последний прототип Не 177 V8 (177000008, SF+TC). Первоначально машину предполагалось использовать для испытания двигателей в Рехлине, но самолет быстро вернулся на завод для переделки планера. Сухая масса самолета достигала 17225 кг, а взлетная 27935 кг. Вооружение самолета сократили до трех MG 131 и одной MG FF в верхней огневой точке. Экипаж самолета составлял пять человек.
Кроме перечисленных прототипов отдельные экспериментальные машины выпускались в ходе серийного производства. Они использовались для совершенствования конструкции самолета и также получали обозначение «Versuch». Прототип Не 177V14 — V13 суеверно пропустили, поскольку прототипы и без того регулярно бились — (Werk Nummer 15152, GI+BM) использовался для отработки системы наведения летающих бомб Hs 293.
Не 177 V19 (332101, VF+QA) служил для испытаний двигателей Daimler-Benz DB 610. Машина сгорела 13 ноября 1943 года. Не 177V20 (VF+RD, 15254) в марте 1944 года был вооружен сдвоенным 13мм пулеметом MG 131Z, установленным в хвостовой огневой точке. Самолет Не 177 V21 (VF+QC, 332103) участвовал в аэродинамических испытаниях, а также оснащался системой наведения летающих бомб Hs 293 FuG 203 «Kehl IV». С той же целью был построен и Не 177 V22 (VF+QD, 332104), который проходил испытания в Мюнхене. В марте 1944 года самолет привели к стандарту А-5. Не 177 V23 (332112, VF+QL) и V24 (135024, ND+SS) находились в Рехлине, где на них испытывались двигатели DB 610. He 177 V24 прибыл в Рехлин 28 апреля 1944 года.
Самолет Не 177V25 (GI+BN, 15153) имел увеличенный киль и также испытывался в Рехлине. По той же программе испытывался прототип Не 177 V27 (15203). Прототип Не 177V26 (GA+QM, 00019) в мае 1943 года совершал пробные пуски торпед. Не 177 V28 (355056) оснастили системой управления типа Patin. Не 177 V29 (GO+IF, 15155) нес дополнительное оборонительное вооружение, установленное на нижней передней огневой точке. Не 177 V30 (135018) оснастили торпедным вооружением. Система сброса, установленная на V30, позволяла сбрасывать две торпеды сразу. Самолет Не 177V31 (550202, TM + IF) использовался для испытаний торпед типа LT 950. Испытания проходили на аэродроме исследовательского центра авиационных торпед TWP (Готенхафен-Гексенгрунд) в Бабьем Доле. Иногда вылеты совершались с соседнего аэродрома Рамель-Загарш (Румя-Загуже) в районе Гдыни. В июле 1943 года испытывался самолет Не 177 V32 (535353, GP+WC), оснащенный задней башенкой типа HL 131V. В декабре 1943 года та же башенка испытывалась на самолетах Не 177 V33 и V34 (535364, GP+WN). Самолет Не 177V35 (GP+WP, 535366) использовался для тестирования герметичной кабины.
Самолет Не 177 V36 (332121) использовался для испытания системы FuG 203 «Kehl IV», предназначенной для наведения летающих бомб Hs 293. Самолет разбился в Карлсхагене на острове Узнам 14 января 1944 года. Не 177 V37 (550038, KM+TN) в 1944 году в Карлсхагене и Пенемюнде летал с подфюзеляжными бомбодержателями типа ETC. He 177 V38 (550002, КМ+ТВ) использовался до 27 апреля 1944 года в центре Вернойхен для испытаний морского поискового радара FuG 200 «Hohentweil» и FuG 217. Самолет Не 177V40 (535850, GR+HM) использовался для испытаний радара FuG 217 (июль 1944 года). Не 177 V39 (550049, КМ + ТХ) был оснащен деревянными створками бомболюка и испытывался в июле 1944 года в Рехлине.
Самолеты Не 177V101 (535550, NN + QQ), He 177 V102 (10200023, GA+QQ) и Не 177V103 (550036, KM+TL) были оснащены четырьмя одиночными моторами вместо двух спаренных.
Четвертый прототип Не 177V4 (BC+RP) в полете, 1940 год.
Восьмой, последний прототип Не 177 V8 (SF+TC).
Нуль-серийный Не 177А-02 (DL+AQ) в полете.
6 июля 1939 года и 3 октября того же года RLM заказало в общей сложности 30 предсерийных самолетов (Null-Serie). Первую партию из 15 машин начал собирать завод Heinkel в Ростоке в ноябре 1940 года. Первый самолет Не 177А-01 (Werk Nummer 00016, DL+AP) облетали спустя еще год. 15 остальных самолетов собрали на заводе в Ораниенбурге (31001-32015) и на фирме Arado (5 машин Werk Nummer 05001-05005). Всего нуль-серия состояла из 35 машин.
Сухая масса Не 177А-0 составляла 17000 кг, а взлетная масса достигала 30000 кг. Масса бомб 2200 кг. Оборонительное вооружение состояло из одного пулемета MG 81I калибра 7,92 мм, установленного в передней части кабины, 20-мм пушки MG FF, установленной в передней части гондолы под кабиной, сдвоенного пулемета MG 81Z в задней подфюзеляжной гондоле, а также два пулемета MG 131 в верхней фюзеляжной башне и один пулемет MG 131 в хвостовой огневой точке. Самолет Не 177А-01 предназначался для испытания вооружения. В 1942 году во время очередного взлета начался пожар двигателей и самолет сгорел. Машина Не 177А-02 (00020, DL+AQ) предназначалась для испытаний двигателей. Испытания продолжались с 8 февраля до 11 мая 1942 года. 11 мая при заходе на посадку загорелся один из моторов. Экипаж покинул горящую машину, которая вскоре взорвалась.
К тому времени самолет успел около 20 раз подняться в воздух. Конструкторам удалось разработать план реконструкции двигательной и топливной систем. Планировалось удлинить мотораму, модифицировать систему выхлопа, в двигательном отделении установить несколько противопожарных переборок, изменить местоположение маслобака, а также изменить конфигурацию топливо- и маслопроводов.
Несмотря на то, что программа была полностью составлена очень быстро, в металле ее воплощали не спеша и полностью осуществили лишь на машинах Не 177A-3.
Самолеты нуль-серии послужили базой для создания следующих прототипов. Так, Не 177А-05 стал Не 177 V9 (DL+AT, 00023), а Не 177А-06 (DL+AU) и Не 177А-07 (DL+AV) — V10 и V11. Самолету Не 177 V9 позднее присвоили новый бортовой код GA+QQ и направили в Рехлин для испытания двойного шайбового хвостового оперения. Самолет V10 (новый бортовой код GA+QR) до 28 июня 1944 года использовался для испытания герметической кабины. Гермокабину испытывали и на V11 (GA+QS).
Три самолета, построенных фирмой Arado, также стали экспериментальными прототипами. Не 177V15 (5001) использовался для испытания аэродинамических тормозов в пикировании. На Не 177 V16 (5004) испытывалась различная радиоаппаратура. На Не 177 V17 (5005) в 1942 году испытывалось торпедное вооружение.
Нуль-серийный Не 177А-02 (DL+AQ).
Аэродинамические тормоза на Не 177A-1.
Сборка фюзеляжа самолета Не 177A-3 (VN+KH) на заводе Heinkel в Эгер (Хеб), Чехия. Самолет VN+KH представлял собой переделку из серийной машины A-1. Видна вставленная дополнительная секция фюзеляжа, а также дополнительная огневая точка B-2.
Самолет Не 177А-015 (00030, GA+QX), собранный в Ораниенбурге, вооружили двумя 30-мм пушками MK 101, установленными в передней подфюзеляжной гондоле.
Самолеты Не 177А-1 выпускались на заводе Heinkel в Ораниенбурге. Хвостовое оперение и заднюю часть фюзеляжа с марта 1942 года выпускал завод Heinkel в Мельце. Завод Arado в Варнемюнде выпустил серию из 130 машин. Последний самолет сборки Arado был закончен 18 июня 1943 года. Серийные номера самолетов Не 177А-1 лежали в диапазонах 335001335005, 135006-135024, 15151-15280.
Стандартное вооружение самолетов этой серии состояло из пулемета Mauser MG 81I, установленного в лобовом обтекателе кабины, 20-мм пушки MG FF, установленной в передней подфюзеляжной гондоле, дистанционно управляемой башенки FDL В 131/1А, расположенной на верхней стороне фюзеляжа (два пулемета MG 131), и хвостового пулемета MG 131, обслуживаемого стрелком.
Самолеты Не 177A-1/R1 были дополнительно вооружены сдвоенным пулеметом MG 81Z, установленным в задней части передней подфюзеляжной гондолы. На самолетах Не 177A-1/R2 и R3 пулеметы MG 81Z в подфюзеляжной гондоле не ставили, зато они имели там огневую точку с пулеметом MG 131, обслуживаемым стрелком. На самолетах Не 177A-1/R4 вооружение было как на Не 177A-1/R1, но в задней нижней огневой точке стоял пулемет MG 131A1.
Самолеты Не 177А-1 были приспособлены для сбрасывания бомб в пике.
На крыльях самолета стояли аэродинамические тормоза.
К сожалению, машины Не 177А-1 продолжали преследовать проблемы с двигателями. При этом летные качества самолета признавали хорошими. Выпуск серии завершили в середине октября 1942 года. Как следует из рапорта, 20 машин находилось на аэродроме Бранденбург- Брист, 12 в Фассберге, 7 в Лехфельде, 19 в Людвигслюсте, 25 в Люнебурге, а 14 находилось в ремонте в Эгере (Хеб) в Чехии. Еще шесть машин ремонтировалось в Эрфурте. Три самолета из числа находившихся в Эрфурте, временно использовала разведывательная эскадрилья Ob.d.L., возглавляемая подполковником Теодором Ровелем. Несколько самолетов передали в Versuchsverband Ob.d.L. (отряд испытания прототипов). Один самолет использовался для тестирования двигателей DB 610, предназначенных для бомбардировщика Ju 288.
Шасси и двигатель DB 610 самолета Не 177A-5 W.Nr. 550043 из II./KG 40, Бордо, 1944 год.
Экипаж самолета Не 177A-3: пилот, бомбардир, штурман и механик-стрелок. Хвостовой стрелок находился в отдельной кабине.
Серийный выпуск самолетов Не 177А-3 шел на заводе Heinkel в Ораниенбурге и на фирме Arado. По сравнению с A-1 на машинах серии А-3 мотораму удлинили на 200 мм. Кроме того, удлинили и фюзеляж на 1600 мм за счет дополнительной секции, установленной сразу за бомбоотсеком. Верхняя огневая точка представляла собой башенку FDL В 131/ А2 с двумя пулеметами MG 131 калибра 13 мм и боекомплектом 750 выстрелов. На самолетах стояли моторы DB 610, которые представляли собой спарку двигателей DB 605. Прототипом для Не 177A-3 был Не 177 V19 (332101, VF+QA).