Так появился прототип «Хеинкель» Не 100а, совершивший свой первый полет 22 января 1938 г. Он оснащался двигателем «Даймлер-Бенц» DB 601 с испарительной системой охлаждения. Второй прототип с двигателем DB 601М, пилотируемый Эрнстом Удетом, 6 июня 1938 г. установил рекорд скорости в полете по замкнутому 100-километровому маршруту. Официально самолет был представлен как Не 112U, чтобы укрепить репутацию Не 112В, продаваемых в Японию и Испанию. Третий прототип, построенный для побития абсолютного рекорда скорости, имел уменьшенный размах крыла, более обтекаемый фонарь кабины пилота и форсированный двигатель DB 601, но он разбился в в сентябре и был заменен аналогичным восьмым прототипом. На нем 30 марта 1939 г. в Ораниенбурге Ганс Дитерле установил рекорд скорости 746,61 км/ч. Четвертый и пятый самолеты обозначались как Не 100В. Шестой, седьмой и девятый прототипы собирались согласно спецификации на Не 100С. Девятый прототип был первым из Не 100 с вооружением: на нем устанавливались две пушки MG FF калибра 20 мм и четыре пулемета MG 17 калибра 7,9 мм.
Недостатки в управлении, обнаруженные во время эксплуатационных испытаний в испытательном центре в Рехлине, привели к созданию Не 100D с увеличенной площадью хвостового оперения, обычным наполовину убирающимся подфюзеляжным радиатором вместо ранее использовавшейся испарительной системы охлаждения. В носовой части устанавливалась пушка MG FF калибра 20 мм и в крыле два пулемета MG 17 калибра 7,9 мм. Построили пятнадцать Не 100D, в том числе три предсе-рийных образца Не 100D-0 и двенадцать серийных Не 100D-1. Так как двигатели DB 601 были предназначены для производства Bf 109, а Не 100 не был принят люфтваффе, «Хейнкелю» предложили лицензировать его для производства за рубежом.
Весной 1940 г. Не 100D-1 выполняли необычную задачу, будучи использованными в пропагандистских целях: на фотографиях запечатлены ряды истребителей в различных ракурсах и со множеством различных обозначений. Усовершенствованный Не 113 описывался как самолет, нашедший широкое применение в люфтваффе, но на самом деле таких самолетов было всего девять и они оставались на заводе е Ростоке, выполняя задачу его обороны, хотя так и не произвели ни одного боевого выстрела.
Характеристики Hе 100 D-1

Экипаж .....1 чел.

Размеры.

Размах крыла, м.......9,4

Площадь крыла, м2..........14,5

Длина самолета, м.......8,2

Высота самолета, м.......3,6

Двигатель.

DB-601Aa - 12-цилиндровый, мощностью л.с. у земли..............1175

на высоте 4500м................1030

Массы и нагрузки, кг:

Пустого самолета.............1810

Максимальная взлетная................2500

Летные данные.

Максимальная скорость, км/ч у земли...........615

на высоте 5000м......................650

Время подъема на высоту 5000м, мин.................4,6

Практический потолок, м...................11000

Дальность полета, км....................885

Вооружение.....1 x МG-FF 20-мм в развале цилиндров и 2 x МG-17 7,9-мм в корне крыла