Прототипы
Первый прототип Не 177V1 (Werk Nummer 177000001, CB+RP) поднялся в воздух 19 ноября 1939 года в Рехлине. За его штурвалом сидел лейтенант Франке, начальник опытного отдела Erprobungsstelle E-2 в Рехлине. Полет прошел не без проблем. Через 12 минут 39 секунд внезапно начался стремительный перегрев двигателей. Очень быстро температура в системе охлаждения перевалила за 120°С, и Франке пришлось немедленно садиться. Кроме того, во время полета обнаружились недостатки редукторов сдвоенных моторов и вибрации в хвостовой части фюзеляжа. Самолет Не 177V1 недотянул 85 км/ч до требуемой максимальной скорости. Во время первого полета прототип весил 16000 кг и поднялся до 2000 м. На самолете планировалось установить три огневые точки, но прототип остался без вооружения. В полете на борту самолета находились механик Вюпельманн и инженер Науманн. Вскоре был готов следующий прототип - Не 177 (Werk Nummer 177000002, CB+RQ). Франке облетал V2 в Рехлине 9 декабря 1939 года. Второй прототип отличался увеличенным килем и расширенным бомбоотсеком. 27 июня 1940 года прототип разбился во время попытки пикирования с высоты 4000 м. Самолет не смог выйти из пике и развалился в воздухе. Катастрофа произошла над Балтийским морем к северу от Мюрица. Погиб летчик-испытатель Риккерт.
У последующих прототипов площадь киля увеличили в еще большей степени. Это устранило вибрации и улучшило устойчивость самолета. Однако проблемы с редуктором так просто решить не удалось. Третий прототип Не 177V3 (177000003, D-AGIG) служил для статических испытаний, а также летал. Это был первый самолет с экипажем из четырех человек. При этом масса самолета возросла. Прототип разбился 24 апреля 1941 года. 3 октября 1941 года из-за аварии закрылков Фулера получил серьезные повреждения Не 177V1.
Четвертый прототип Не 177V4 (177000004, CB+RP) служил для испытаний на грузоподъемность. Самолет также был потерян в июне 1941 года над Балтикой, в районе Рибница. Самолет не удалось вывести из пикирования из-за отказа механизма изменения шага винта. Испытатель Ганс Урсинус погиб.
Пятый прототип Не 177V5 (177000005, PM+OD) заметно доработали. Прежде всего, машина получила полное пулеметно-пушечное вооружение. В носовой части фюзеляжа установили одиночный 13-мм пулемет Rheinmetall-Borsig MG 131. Такие же пулеметы стояли в хвостовой части фюзеляжа и под днищем. Четвертый MG 131 поставили сверху на фюзеляж. Спереди под кабиной установили еще один MG 131. В очередной раз увеличили объем бомбоотсека. Прототип V5 разбился 23 июня 1943 года во время опытного полета на малой высоте.
Опыт полетов на всех первых прототипов показал, что двигательная установка машины нуждается в серьезной доработке. Моторы DB 606 были крайне ненадежны и отличались неравномерным охлаждением блоков цилиндров, частыми поломками бензонасосов и неадекватной работой системы смазки. В частности, при резком форсаже мотор заливался бензином. С целью сократить массу самолета уменьшили список возможных модификаций. В частности, пришлось пожертвовать несколькими противопожарными переборками и сделать мотораму компактней. В результате в двигательном отделении царила теснота. При этом не удалось устранить частые протечки в топливной системе и системе смазки.
Следующий прототип Не 177V6 (177000006, ВС+ВР) имел сухую массу 16815 кг и взлетную массу 28094 кг. Рост массы привело к тому, что удельная нагрузка на крыло возросла на 15%. Одновременно мощность двигателей удалось поднять всего на 100 л.с. с 2600 до 2700 л.с., а рабочая мощность двигательной установки на высоте 5500 м составляла 2080 л.с. На прототипах V5 и V6 установили серийные моторы. Максимальная скорость V6 составила 464,7'км/ч, потолок 6960 м, а максимальная дальность полета 5494 км (5394 км у V5). Прототип V5 в 1943 году передали в KG 40 как учебную машину.
Прототип Не 177V7 (177000007, SF+TB) почти не отличался от V6. На нем лишь несколько изменили конструкцию кабины, увеличив площадь остекления, и изменили вооружение. На Не 177V6 стояли два 13-мм пулемета MG 131 и две 20-мм пушки Rheinmetall-Borsig Oerlikon MG FF (верхняя и хвостовая огневые точки). На V7 стояло три MG 15 и MG 131. Кроме того, на V7 укоротили фюзеляж с 20316 до 19998 мм. Такой фюзеляж потом был на самолетах серий А-0 и А-1.
Самолеты Не 177V6 и V7 передали KG 40, дислоцированному на аэродроме Бордо-Мериньяк, с целью испытать машины в полевых условиях. 2 августа 1941 года в IV./KG 40 (это была учебно-боевая группа) прибыли оба прототипа. Какое-то непродолжительное время IV группа даже называлась Ergaenzungs-Kampfgruppe 177. Несколько пробных полетов показали, что ненадежность двигателей исключает возможность боевого применения машин. Отправка самолет в боевой вылет грозила большой вероятностью потерять машину из-за аварии.
В сентябре 1941 года достроили последний прототип Не 177V8 (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 - VI3 суеверно пропустили, поскольку прототипы и без того регулярно бились - (Werk Nummer 15152, GI+BM) использовался для отработки системы наведения летающих бомб Hs 293.
Не 177V19 (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 13-мм пулеметом MG 131Z, установленном в хвостовой огневой точке. Самолет Не 177V21 (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 177V22 (VF+QD, 332104), который проходил испытания в Мюнхене. В марте 1944 года самолет привели к стандарту А-5. Не 177V23 (332112, VF+QL) и V24 (135024, ND+SS) находились в Рехлине, где на них испытывались двигатели DB 610. He 177V24 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 177V27 (15203). Прототип Не 177V26 (GA+QM,
00019) в мае 1943 года совершал пробные пуски торпед. Не 177V28 (355056) оснастили системой управления типа Patin. He 177V29 (GO+IF, 15155) нес дополнительное оборонительное вооружение, установленное на нижней передней огневой точке. Не 177V30 (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 LT950. 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 177V32 (535353, GP+WC), оснащенный задней башенкой типа HL 131 V. В декабре 1943 года та же башенка испытывалась на самолетах Не 177V33 и V34 (535364, GP+WN). Самолет Не 177V35 (GP+WP, 535366) использовался для тестирования герметичной кабины.
Самолет Не 177V36 (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 177V37 (550038, KM+TN) в 1944 году в Карлсхагене и Пенемюнде летал с подфюзеляжными бомбодержателями типа ETC. He 177V38 (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 177V39 (550049, КМ+ТХ) был оснащен деревянными створками бомболюка и испытывался в июле 1944 года в Рехлине.
Самолеты Не 177V101 (535550, NN+QQ), He 177V102 (10200023, GA+QQ) и Не 177V103 (550036, KM+TL) были оснащены четырьмя одиночными моторами вместо двух спаренных.