Два месяца спустя после первого прототипа был готов второй - FW 187V2 (Wk.Nr. 950, гражданская регистрация D-AZAX, вскоре смененная на D-AANA). Самолет, впервые поднятый в воздух К. Танком 14 июня 1937 г., отличался от первой машины винтами VDM и измененными воздухозаборниками маслорадиаторов. Кроме того, увеличили триммеры рулей, внесли некоторые другие изменения. Сразу после завершения заводских испытаний этот самолет перегнали в Рехлин, где он показал отличные данные: при взлетной массе 3850 кг максимальная скорость у земли составила 457 км/ч, на высоте 3000 м - 501 км/ч и на 6000 м - 478 км/ч. Скороподъемность на уровне моря составляла 17,5 м/с, а на высоте 6000 м - 7,8 м/с. На высоту 4000 м самолет поднимался за 4,5 мин, а на 6000 м - за 8 мин.

Третий прототип FW 187V3 (Wk. Nr. 1707, D-AODE) вышел на испытания лишь в июле 1938 г. На нем установили моторы Jumo 210G, снабженные системой непосредственного впрыска топлива и автоматом регулирования состава топливной смеси. Взлетная мощность такого двигателя возросла до 720 л.с., а на высоте 5600 м мотор развивал 675 л.с. Другими новшествами стали реактивные выхлопные патрубки и нерегулируемые воздухозаборники (вместо регулируемых на первых прототипах). Вооружение, так же, как и на первых машинах, состояло лишь из пары 7,92-мм пулеметов MG 17, установленных по бокам кабины пилота. В октябре 1938 г. эту машину передали в Рехлин для испытаний вооружения, а в августе 1939 г. её официально приняло рейхсминистерство авиации.

Однако вскоре машину пришлось списать после вынужденной посадки с убранным шасси, причиной которой стал пожар мотора.

Постройка и испытания прототипов FW 187 осуществлялись в весьма неблагоприятных условиях. В середине 1936 г. Вольфрама фон Рихтгофена на его посту сменил Эрнст Удет, пилот-истребитель «старой школы», второй по результативности (62 воздушные победы) немецкий ас периода Первой мировой войны. Удет считал, что основным качеством самолета-истребителя, гарантирующим победу в воздушном бою, является маневренность. Двухмоторный же самолет заведомо проигрывал по этому показателю одномоторной машине. Не следовало сбрасывать со счетов и экономические факторы - большую стоимость FW 187 по сравнению с одномоторными истребителями. Не в пользу изделия «Фокке-Вульфа» сыграла и потеря первого прототипа, разбившегося 14 мая 1938 г. - хотя и причиной катастрофы были не недостатки машины, а ошибка пилота. Фирменный летчик-испытатель Пауль Бауэр после завершения программы очередного полета решил на малой высоте выполнить над аэродромом «мертвую» петлю. Увы, для летчика эта фигура высшего пилотажа стала последней в жизни - в верхней точке петли Бауэр перетянул ручку, и самолет сорвался в плоский штопор. Пилот сумел сбросить фонарь кабины, но выбраться из неё уже не успел...

Характерной чертой FW 187А-0 были массивные туннели радиаторов под мотогондолами

Экипаж занимает места в кабине FW 187А-0. Хорошо видны установки пулеметов MG 17

В то время, когда испытывались прототипы FW 187, люфтваффе декларировали необходимость принятия на вооружение двухместного двухмоторного тяжелого истребителя - «церштерера». В середине 1938 г. были приняты первые экземпляры такой машины - Bf 110В. Эти самолеты комплектовались моторами Jumo 210G (такими же, как на FW 187V3), но развивали скорость примерно на 50 км/ч ниже, чем первые прототипы FW 187 с менее мощными двигателями Jumo 210D. Курт Танк знал о заинтересованности люфтваффе двухместными истребителями и предвидел возможное сопротивление официальных лиц рейхсминистерства авиации принятию на вооружение одноместного двухмоторного истребителя. Поэтому уже в 1937 г., ещё до первого полета FW 187V1, он предложил создать двухместный вариант своей машины. Рейхсминистерство авиации поддержало инициативу, рассчитывая превратить FW 187 в перспективный ночной истребитель.

Место для второго члена экипажа организовали за пилотом, над центропланом. Фонарь кабины получил более привычные для того времени очертания, ничем не напоминая футуристические контуры фонарей одноместных FW 187. Остекление фонаря имело густой переплет. Передняя секция, закрывающая пилота, откидывалась вперед, задняя (над стрелком-радистом) - назад. Представители рейхсминистерства авиации осмотрели и одобрили макет новой кабины в декабре 1937 г.

Прототипом двухместного варианта стал FW 187V4 (Wk.Nr. 1966, D-ORHP). Самолет получил моторы Jumo 210G с трехлопастными винтами VDM диаметром 3,1 м. Из-за смещения центра тяжести, вызванного введением второго члена экипажа, пришлось перепроектировать мотогондолы, укоротив их хвостовые части. Это позволило навесить элероны на всей задней кромке центроплана. Существенно увеличился запас топлива, размещавшийся теперь в трех баках общей емкостью 1110л (один 620-л и два по 245 л). Помимо четырех пулеметов MG 17, установленных по бокам кабины, FW 187V4 получил макеты двух пушек в нижней части фюзеляжа. Предусматривалась установка 20-мм пушек MG FF с барабанным боепитанием (боекомплект 60 снарядов на ствол) либо новых 15-мм пулеметов MG 151 с ленточным боепитанием (280 патронов на ствол). Кроме того, в кабине стрелка-радиста установили 7,92-мм пулемет MG 81 на подвижной установке (вертикальные угли обстрела составляли от +15° до +60°, горизонтальные - по 30° вправо и влево). Боекомплект этого пулемета составлял 1000 патронов.

FW 187V4 вышел на испытания 27 октября 1938 г., но, так же, как и третий прототип, вскоре был серьезно поврежден в аварии из-за пожара двигателя. Пилотировавший его Курт Мельхорн смог выпустить шасси и попытался совершить посадку, но при касании земли самолет снес обе основные стойки шасси и продолжил пробег, скользя на мотогондолах.

Несмотря на аварию FW187V4, «Фокке-Вульф» получил контракт на постройку пяти предсерийных двухместных самолетов FW 187А-0 (Wk.Nr. 1967-1969 и 1974-1975). Первый экземпляр не был полностью укомплектован и послужил только для наземных статических испытаний. Остальные были облетаны в середине 1939 г.: третий и четвертый экземпляры - в мае, второй - в июне, пятый - в сентябре. Вооружение первоначально состояло из двух пулеметов MG 17 и двух пушек MG FF. Пулемет в задней кабине не устанавливался - таким образом, второй член экипажа из стрелка- радиста превратился в обычного радиста. Для того, чтобы довести огневую мощь FW 187А-0 до уровня Bf 110 на экземпляре Wk.Nr. 1974 установили по бортам кабины ещё два пулемета MG 17 - так дооборудованный самолет получил обозначение FW 187V6. Впоследствии по его образцу довооружили и остальные три летных экземпляра FW 187А-0. Самолеты получили и бронестекло в козырьке кабины - эту модификацию также сначала опробовали на FW 187V6.

Несмотря на свой предсерийный статус, самолеты FW 187А-0 успели послужить в боевой части - правда, довольно специфической. В начале 1940 г. на заводских аэродромах германских предприятий авиапромышленности начали формирование отрядов ПВО - т.н. Industrie-Schutzstaffeln, которые комплектовались самолетами, выпускаемыми этими предприятиями, и заводскими летчиками-испытателями. Свой отряд выставила и фирма «Фокке-Вульф», а в его состав вошли четыре самолета FW 187А-0. Интересно, что в этом отряде нес боевое дежурство и совершал вылеты даже сам Курт Танк.

В середине 1940 г. снимки FW 187А-0 были использованы для введения в заблуждение разведки противника - самолеты должны были представлять новый тип «церштерера» люфтваффе. 16 мая получил повреждения четвертый предсерийный экземпляр, но его удалось отремонтировать. Меньше повезло пятой машине - после вынужденной посадки 2 июля восстановлению она уже не подлежала...

В конце августа 1940 г. заводской отряд ПВО «Фокке-Вульфа» расформировали, а три уцелевших FW 187А-0 передали запасной группе тяжелых истребителей (Erganzungs- Zerstorergruppe), дислоцировавшейся в Вёрлесе (Дания). Машины вошли в состав 2-го отряда этой группы и использовались для подготовки пилотов. Они продемонстрировали убедительное превосходство над Bf 110 - прежде всего, в маневренности и скороподъемности. В апреле 1941 г. была потеряна третья предсерийная машина - при заходе на посадку пилот перетянул, и самолет разбился в окрестном лесу. Летчик выжил, но получил тяжелые травмы.