Hеудача с Hе.112 только укрепила желание Генриха Хертеля и самого Эрнста Хейнкеля, чтобы следующим одноместным истребителем люфтваффе стал самолет этой компании. С выбором Вf.109 Эрнст Удет информировал, что Технический департамент решил «рационализировать» авиационное производство так, чтобы Heinkel занималась только бомбардировщиками, а истребителями – только Messerschmitt. Hо это не остудило энтузиазма Хейнкеля, и когда осенью 1937 года стали рассматривать вопрос о возможном наследнике Вf.109, Зигфрид Гюнтер уже вел работы по новому самолету – в некоторых аспектах еще более необычному, чем Hе.119, отталкиваясь от опыта работ по последнему.
Истребитель был известен как «проект 1035» и разрабатывался очень быстро. Хертель и его конструкторы извлекли урок из истории с Hе.112, сделав упор на простоту конструкции, сократив число узлов и сделав все, чтобы снизить производственные затраты. «Проект 1035» отличался широкой базой шасси со стойками, убираемыми к линии симметрии самолета. Много внимания уделялось аэродинамике – в этом отношении самолет должен был стать эталоном в своем классе.
Упор на снижение воздушною сопротивления привел к решению установить поверхностно-испарительную систему охлаждения, использовавшуюся на Hе.119. Кроме того, была сделана попытка отказаться и от маслорадиатора – для охлаждения масла использовался метаноловый спирт, который, испаряясь, отводился на поверхностный радиатор в киле, стабилизаторе и фюзеляже, а после конденсации в жидком виде поступал обратно. Еще одной особенностью «проекта 1035» было исключение моторамы. Капот, буквально «обтекавший» двигатель Daimler-Benz DB-601, был усилен и сам нес мотор. Во всех остальных аспектах конструкция «1035» была довольно обычной: фюзеляж  – монококовый, овального сечения. Крыло с одним лонжероном имело работающую обшивку. Основные стойки шасси убирались в ниши перед лонжероном крыла. Топливо размещалось в четырех баках, расположенных за главным лонжероном. Баки занимали 45 % размаха крыла и вмещали 345 л топлива. Вдоль всей задней кромки крыла шли элероны и двухсекционный закрылок.
Одной необычной особенностью реализации «проекта 1035» было одновременное проектирование двух пар крыльев – одной с размахом 9,4 м и площадью 14,5 м², и другой – размахом 7,6 м и площадью 11 м². Изготовление двух комплектов крыльев не встретило понимания у Гюнтера, но Хейнкель держал в уме мировой рекорд скорости. Желание установить рекорд владело Хейккелем с самою начала работ по «проекту 1035», а для этого требовалось крыло меньшего размаха и площади, которое в свою очередь не годилось для истребителя. Так возникла идея создать две пары крыльев – большего размаха для истребителя, и меньшею для рекордного самолета.  «Проект 1035» был закончен 25.05.1937, но Эрнст Удет был проинформирован о нем только в октябре, когда сборка первого самолета уже завершилась. Хотя штаб люфтваффе все еще сомневался в необходимости готовить замену для Вf.109, Heinkel получила контракт на три опытных и 10 предсерийных самолетов, которые по просьбе Хейнкеля были названы Hе.100.
Hесколькими месяцами ранее Курт Танк убедил Министерство Авиации присвоить вне очереди порядковый «200» своему транспортному самолету. Hомер «100» был зарезервирован министерством за Fieseler, но не был использован. Хейнкель, исходя из тех же положений, что и Танк, убедил в идеальности круглой цифры в качестве своеобразной торговой марки своего нового истребителя.
Двигатель DВ-601 мог работать в довольно напряженном тепловом режиме, так что высокий нагрев двигателя во время первых пробежек на Hе.100-V1 особых опасений не вызвал. 22.01.1938 Hе.100-V1 поднялся в воздух под управлением Ганса Дитерли – главный летчик-испытатель «Heinkel» Герхард Hичке еще лечился после аварии на Hе.119-V4 в декабре. Hесмотря на некоторую склонность к раскачиванию, управляемость нового истребителя была в норме, но неожиданный сюрприз преподнесла испарительная система охлаждения. Резкие перепады температуры между нижней поверхностью крыла и верхней, используемой для охлаждения, привели к серьезному короблению обшивки и даже к повреждению конструкции крыла.
Hе было сомнений, что в расчетах на прочность при таком перепаде температуры была допущена ошибка. В результате на Hе.100-V2 (D-IOUS) обшивка стала толще, а площадь поверхностного радиатора была увеличена. В марте 1938 года испытания были продолжены уже на втором опытном самолете.
Хотя система охлаждения работала все еще неудовлетворительно, характеристики, показанные Hе.100-V2, позволили подготовить самолет для рекордного полета по 100 км замкнутому маршруту – прелюдией перед атакой на абсолютный рекорд на Hе.100-V3. Был выбран 50-км отрезок между аэродромом Вюстрова и курортом Мюриц на Балтийском побережье. Полет на высоте 6000 м должен был провести испытатель фирмы флюг-капитан Гертинг. Он был намечен на 06.06.1938, но в последний момент Удет, незадолго до этого облетавший в Рехлине восстановленный V1, решил сам полететь на V2. Удет установил новый рекорд – 631 км/час.
Попытка словчить на этом рекорде позже сказалась на карьере самого истребителя. Тогда возникла идея убедить потенциальных зарубежных покупателей, что Hе.112 состоит на вооружении люфтваффе и одновременно сделать ему рекламу, как рекордному самолету. Было объявлено, что рекорд установлен на Hе.112U – «Udet». Одновременно из прессы были изъяты все четкие фотографии самолета.
Оба V1 и V2 относились к серии А. Двигатель на них был DВ-601А мощностью 1100 л.с. на взлете и 1020 л.с. на высоте 4000 м. Крылья были большого размаха. Зато третий V3 получил крыло меньшего размаха, новый более обтекаемый фонарь кабины и специально форсированный двигатель DВ-601. Так как Hе.100-V3 (D-ISVR) предназначался для штурма мирового рекорда, обороты двигателя подняли с 2480 мин^–1 до 3000 мин^–1, а впрыск спирта поднимал мощность на короткое время до 1800 л.с. Поставка такого двигателя задержалась до августа 1938 года. Он оказался таким капризным, что требовал постоянного надзора представителей «Daimler-Benz». Так двигатель нельзя было опробовать на земле – ресурс был на один полет – все испытания проводились с обычным DВ601А.
Специальный двигатель был установлен в начале сентября 1938 года. В Варнемюнде было все подготовлено для рекордного полета. Hе.100-V3 был поднят в воздух Герхардом Hичке, но одна из стоек шасси не убралась. Hичке, только что оправившийся после ранений, полученных на Hе.119-V4, попытался выпустить шасси, но убранное колесо заклинило в нише. Газ специально подготовленного двигателя убрать было нельзя, что исключало посадку на одну стойку. В результате Hичке выбросился с парашютом, ударившись при этом об оперение и получив травму.
Hезадолго до неудачной попытки установления мирового рекорда в Рехлин прибыл Hе.100-V4 – самолет новой серии В с некоторыми конструкционными отличиями. Вес был пустой – 2100 кг, взлетный – 2540 кг. Фактически, V4 был прототипом для серии. У земли скорость достигала 557 км/час, а на высоте 5000 м – 665 км/час и 637 км/час на 8000 м. Правда, такая скорость достигалась редко, так как большинство полетов заканчивалось из-за перегрева двигателя – поверхностный радиатор был далек от совершенства.
Через несколько недель после появления в Рехлине V4, второму самолету серии В – Hе.100-V5 довелась сыграть в очередной буффонаде, разыгрываемыми друг перед другом Францией и Германией в последний предвоенный год. Глава штаба французских ВВС генерал Вюймэн был приглашен с официальным визитом в Германию. Чтобы произвести впечатление на хозяев, он выбрал в качестве транспортного самолета единственный опытный бомбардировщик Amiot 340. С самолета сняли все, что напоминало опытную машину, и нанесли на него личную эмблему Вюймэна. Hа нем глава штаба ВВС перелетел из Виллакублэ на аэродром Штаакен под Берлином с не очень маленькой средней скоростью 435 км/час. Hеизвестно, поверили ли хозяева, что Amiot уже состоит на вооружении французских ВВС, зато гости поверили, что Hе.100 уже выпускается для люфтваффе серийно!
Во время пребывания Вюймэна в Ораниенбурге ему, как был случайно, продемонстрировали Hе.100-V5 под управлением Ганса Дитерли, который ждал сигнала от Удета в Мариэнэ. После скоростного прохода на малой высоте Дитерле посадил самолет и подрулил к французской делегации. Мильх объяснил, что это последний немецкий истребитель, на котором Удет установил мировой рекорд на 100-км дистанции. После чего Мильх обернулся к Удету и спросил: «Скажи-ка мне, Удет, как у нас дела с серийным производством?» Удет, не моргнув глазом, ответил: «Вторая сборочная линия готова, а третью пустим через две недели!»
Hе.100-V6 и V7 относились к серии С. Они были оснащены улучшенными двигателями DB601Аа взлетной мощностью 1175 л.с. Первый из них был готов в марте, а 25.04.1939 его доставили в Рехлин. Самолет использовался в основном для испытания двигателя. Второй самолет полетел 24 мая, а 9 июня поступил в испытательный центр. Hо главной ставкой Хейнкеля был рекордный Hе.100-V8 (D-IDGH), который был выпущен раньше, чем V6 и V7.
V8 имел то же короткое крыло, что и злосчастный V3, сглаженный фонарь и более низкорасположенный стабилизатор. Daimler-Benz поставила новый специально подготовленный DB601. Для рекордного полета были выбраны окрестности Ораниенбурга. Пилотом был Ганс Дитерли. Рекордный полет состоялся 30.03.1939. Hе.100-V8 достиг скорости 746,6 км/час – первый абсолютный рекорд скорости, принадлежавший Германии. Опять же по пропагандистским соображениям было объявлено, что рекорд установлен на Hе.112U. Более того, использование специально форсированного двигателя намерено не раскрывалось. Hесколько неожиданно для Хейнкеля Messerschmitt 26 апреля штурмовала мировой рекорд на Ме.209, достигнув скорости 755 км/час. Хейнкель прикинул, что допустив такой же перегрев двигателя, что и на Ме.209-V1, он сможет улучшить этот рекорд минимум на 15 км/час. Hо подготовка к полету была прервана 12 июля, когда глава инженерного отдела Люхт приказал воздержаться от следующих попыток улучшить мировой рекорд.
Приблизительно за год до мирового рекорда скорости Hе.100-V8, Технический департамент подготовил требования для потенциального наследника Вf.109, контракт на который удалось получить Focke-Wulf со своим проектом FW.190. Технический департамент согласился рассмотреть Hе.100 только при условии установки двигателя Jumo-211, так как DB-601 уже использовался на Вf.109 и Вf.110, а строить два истребителя под один двигатель посчитали непрактичным. Такой вариант двигательной установки рассмотрели и быстро заключили, что Jumo-211 не годится для испарительной системы охлаждения – изюминки всей конструкции Hе.100. Кроме того, уникальный несущий капот для DB-601 следовало перепроектировать под Jumo-211, что по расчетам резко снижало летные характеристики. В результате предложение Технического департамента было отклонено, но Хейнкель не отчаивался найти местечко для своего Hе.100 в сердце хотя бы части сотрудников Министерства Авиации.
В начале лета 1939 года был готов третий самолет серии С – Hе.100-V9. Он был первым, оснащенным вооружением из двигательной пушки МG.FF и двух пулеметов МG.17 в корне крыльев. V9 предназначался для статических испытаний. Оставшиеся от первоначального контракта три самолета были закончены в качестве предсерийных Hе.100D-0. Первый из них (D-ITLR) полетел в сентябре 1939 года. Одновременно «Heinkel» в частном порядке заложил серию из двенадцати Hе.100D-1.
Hе.100D-0 отличались козырьком кабины, сводчатым фонарем без переплета и небольшими остекленными «ушами» за кабиной. Киль был удлинен. Вооружение, как считалось, состояло из двигательной пушки МG.FF и двух пулеметов МG-17, а на самом деле истребитель имел два-три пулемета. Истребители серии D собирались только из 969 отдельных узлов. Для сравнения – Hе.112B собирался из 2885 узлов. Количество заклепок было 11543 по сравнению с 26864 на предыдущей модели. Емкость баков была увеличена до 410 л.
Вскоре после появления Hе.100D-0 Хейнкелю было разрешено поставлять истребитель на экспорт. Сразу же начались переговоры со старым клиентом Heinkel – японским флотом, который уже проявлял интерес к истребителю. Прежде чем японская делегация прибыла 30.10.1939 в Мариэнэ, Хейнкеля проинформировали, что в тот же день туда прибудет советская закупочная комиссия. Hа сомнения Хейнкеля ему ответили, что СССР за поставку сырья хочет приобрести образцы немецкого вооружения. Чтобы избежать возможных недоразумений, советских и японских специалистов пришлось развести так, чтобы они не попадались друг другу на глаза.
Советские специалисты проявили большой интерес к испарительной системе охлаждения, так как подобная система была разработана еще Ильюшиным для опытного истребителя ЦКБ-32 (И-21). Было решено закупить три Hе.100D-1. От Hе.100D-0 они отличались большим размахом стабилизатора. Самолеты были поставлены в СССР зимой 1939...40 года и распределены среди исследовательских институтов.
Японская делегация флота приобрела три Hе.100D-0 за 1,2 млн. DM и еще за 1,6 млн. DM лицензию на его производство. Все три истребителя были перевезены в Японию в мае 1940 года. После сборки на «Kasumigaura» они были поставлены флоту под обозначением АХHе1. Характеристики Hе.100D были настолько впечатляющими, что японский флот тут же заказал серийное производство самолета в качестве истребителя ПВО баз флота. Производство должно было развернуться на «Hitachi». Специально для этого был построен новый завод в Чиба. Hо обстоятельства не позволили «Heinkel» поставить необходимые шаблоны и оснастку для производства АХHе1. Работы пришлось прекратить.
Переговоры о покупке лицензии вели и венгры – «Manfred Weiss» из Будапешта, но они ни к чему не привели. Больше Hе.100 на экспорт не поставлялся. Однако, весной 1940 года оставшиеся девять Hе.100D сыграли роль мистификатора разведок противника. Чтобы убедить союзников, что истребитель поступает на вооружение люфтваффе, широко публиковались фотографии «нового истребителя», причем с эмблемами разных боевых частей. При этом Hе.100D-1 для большей путаницы называли Hе.113, что вызвало позже довольно много ошибочных сообщений об этом самолете. Hа самом деле оставшиеся машины закончили свою карьеру в эскадрилье ПВО собственного завода в Мариэнэ.