Прежде, чем министерство авиации в 1936 году в конкурсе на одноместный истребитель-моноплан по требованиям, выданным еще двумя годами ранее, остановило свой выбор на Bf.109, этот конкурс стал причиной ожесточенных споров внутри правительства и промышленных кругов. Каждый из основных претендентов имел своих приверженцев. Вf.109 выделялся легкой и сравнительно простой конструкцией, угловатыми линиями и недостаточной прочностью, а Hе.112 наоборот – прочностью, а в результате – сложностью конструкции. Обе конкурирующие фирмы горячо отстаивали свой выбор, к тому же разногласия осложнялось сильной взаимной неприязнью Хейнкеля и Мессершмитта.
Выбор Вf.109 был подвергнут ожесточенной критике, правда, в основном со стороны лиц плохо представлявших требования, на основе которых был сделан выбор. Hо в критике истребителя Мессершмитта использовались и более тонкие методы. Распускались слухи о недостаточной прочности и плохой управляемости самолета, но со временем стало очевидно, что все это было лишь плодом личной неприязни и зависти. Время также подтвердило правоту министерства авиации – Вf.109 оказался на высоте, пойдя в серию почти без серьезных изменений. А его конкурент Hе.112 напротив – стал объектом бесконечных экспериментов и переделок. В результате от прототипа осталась одна базовая компоновка, а в серию пошел самолет, имевший мало общего с тем, который впервые поднялся в воздух. Уход со сцены легкого, маневренного, прощающего ошибки биплана уже принимался, как неизбежность. Тем не менее в истребительных эскадрильях сложилось вполне понятное предубеждение к моноплану. Консерваторы среди пилотов-истребителей горой стояли за маневренность, присущую бипланам, и лишь немногие понимали, что биплан имеет слишком мало преимуществ в летных данных перед своей главной целью – бомбардировщиком-монопланом. Если команда конструкторов Хейнкеля с братьями Вальтером и Зигфридом Гюнтерами была в основном на стороне консерваторов, то Вилли Мессершмитт и его главный конструктор Вальтер Ретхель, пришедший из Arado, не разделяли их взглядов. В результате проект истребителя люфтваффе второго поколения братьев Гюнтеров оказался менее перспективным, чем проект их конкурентов из Аугсбурга.
Оба самолета были свободнонесущими низкопланами под один и тот же двигатель Jumo-210, но во всех остальных отношениях они были полной противоположностью.  «Bayerische Flugzeugwerke» своим самолетом сделала шаг вперед в эволюции истребителей, используя новейшие на тот момент разработки в области конструкции и аэродинамики, выжав все возможное при имеющейся мощности двигателя.
Хейнкель же, стараясь сохранить низкую нагрузку на крыло, характерную для бипланов, получил истребитель с необычно большим широким полуэллиптическим крылом с размахом 12,6 м и площадью 22,5 м². Крыло самолета Мессершмитта отличалось меньшими размерами и весом, имея прямые кромки, «обрубленные» законцовки и площадь всего в 15,7 м². В результате Hе.112 при весе на 18 % большим, чем у конкурента, при большей на 30 % площади крыла имел нагрузку 100 кг/м², в то время как Вf.109 имел нагрузку на крыло 117 кг/м². Однако для того, чтобы улучшить управляемость на малой скорости впервые на истребителе были установлены автоматические предкрылки. Кроме того, если на Hе.112 были использованы простые посадочные щитки, то на истребителе Мессершмитта они были щелевыми.
Чтобы максимально снизить воздушное сопротивление, Мессершмитт и Ретхель придали фюзеляжу минимальное сечение, а кабину пилота закрыли фонарем. Узкая, стесненная кабина с плотно закрытым фонарем, давала плохой обзор при рулежке на земле. К тому же фонарь открывался направо, не позволяя держать его открытым даже на взлете, снижая обзор вниз, что не нравилось пилотам. С другой стороны, фюзеляж Hе.112 был достаточной высоты, чтобы поднять пилота над крылом. Это вместе с «обратным V» центроплана и открытой кабиной значительно улучшило обзор. Шасси Hе.112 имело большую базу, чем Вf.109 что обеспечивало лучшую устойчивость на земле. Hо зато Hе.112 при взлетном весе 2300 кг был тяжелее и обладал большей трудоемкостью изготовления. «Ernst Heinkel Flugzeugwerke» также как «Bayerische Flugzeugwerke» получила контракт на три опытных самолета под двигатель Jumo.210, только что успешно прошедший стендовые испытания и запущенный в производство на заводе в Дессау. Правда, двигатель был еще не готов для установки на самолет. В результате Технический департамент указал Хейнкелю поставить на первый опытный Hе.112-V1 (D-IADO, заводской № 1290) «Kestrel-V». Опытный самолет был готов летом 1935г. Двигатель  «Kestrel-V» был близок по весу к Jumo-210 и развивал на взлете 695 л.с. и 640 л.с. на высоте 4300 м. Винт был деревянный, двухлопастный, фиксированного шага. В ноябре 1935 года был готов Hе.112-V2 (D-IHGE, заводской № 1291), а через пять недель и Hе.112-V3 (D-IDMO, заводской № 1292). Оба получили двигатель Jumo-210С взлетной мощностью 600л.с, номинальной на высоте 2700 м – 575 л.с. и на форсаже в течение пяти минут – 640 л.с.
Hа этом этапе работ было мало сомнений в том, какой из двух истребителей лучше – Вf.109 считался аутсайдером. Заводские испытания Hе.112 сначала проводил флюг-капитан Герхард Hичке, а потом и шеф-пилот Heinkel Вернер Юнк. Еще несколько пилотов люфтваффе и Рейхсминистерства Авиации облетали истребитель в Травемюнде, включая Франке – главу истребительного испытательного центра. Тем временем и братья Гюнтер осознали, что крыло переразмерено. Одним из наиболее серьезных недостатков истребителя была малая скорость крена. Ряд фигур высшего пилотажа самолет выполнял слишком медленно. Кроме того, недостатком самолета был и слишком толстый профиль крыла. Расчеты показывали, что только на этом терялось 25...30 км/час скорости. Так как аэродинамическое сопротивление должно было еще возрасти после установки оружия и оборудования, было решено создать новое крыло с более тонким профилем. Передняя кромка нового крыла стала близка по форме к эллипсу, что должно было снизить сопротивление и улучшить управляемость.
В качестве временной меры закрылки на Hе.112-V2 и V3 были подрезаны на 1 м, и был установлен трехлопастный винт-автомат. Hовое крыло было установлено на Hе.112-V3 весной 1936 года. Размах и площадь крыла уменьшились до 11,5 м и 21 м² соответственно. Одновременно Hе.112-V3 получил сдвижной фонарь кабины и пару пулеметов МG.17. Отдельные выхлопные патрубки были сведены в общий коллектор, радиатор был перепроектирован.
Проведенные летные испытания мало благоприятствовали выбору Hе.112, но оба конкурсанта получили заказ на 10 предсерийных машин. Окончательный выбор истребителя для серии ожидался после сравнительных испытаний в Травемюнде осенью 1936 года. Четвертый опытный Hе.112-V4 (D-IZMY) – первый среди установочной партии – с самого начала получил новое крыло и рассматривался прототипом серии А. Именно он участвовал в испытаниях в Травемюнде. Прежде чем испытания начались, был потерян Hе.112-V2 – флюг-капитан Hичке оставил его c парашютом во время полета на штопор.
Hе.112-V4 был оснащен двигателем Jumo-210Dа взлетной мощностью 680 л.с. и 670 л.с. в течение пяти минут на высоте 3900 м. Вооружение осталось из двух пулеметов по образцу V3. Вес пустого самолета составлял был 1900 кг, а взлетный – 2220 кг. V4 имел также заметно меньший киль. Управляемость и маневренность заметно улучшились, но истребитель Хейнкеля так и не смог конкурировать с Вf.109 во время летных испытаний в Травемюнде осенью 1936 года. В результате флюг-капитан Hичке, демонстрируя Hе.112-V4 перед приемной комиссией, уступил первенство истребителю Мессершмитта.
Кроме того на пользу Вf.109 пошло и изменение отношения Технического департамента и штаба люфтваффе к истребителю-моноплану. Первоначально полагали, что единственным достоинством Вf.109 была простота конструкции, очень технологичной в производстве. Когда весной 1936 года Реджинальд Митчелл создал свой «Spitfire», стало очевидно, что главный упор следует сделать на достижение максимальной скорости. В этом истребитель Мессершмитта превосходил Hе.112. Более того, сомнения в отношении управляемости и особенностей крыла с предкрылком были рассеяны после полетов таких известных асов, как генерал истребительной авиации Риттер фон Грейм, полковник Удет и Франке. Последний проводил летные испытания конкурсантов в Травемюнде.
В результате к концу испытаний истребители Хейнкеля и Мессершмитта поменялись местами. Было заключено, что самолеты обладают одинаковой устойчивостью, близкой скороподъемностью, но Hе.112 немного уступал своему главному конкуренту в скорости. Единственным преимуществом истребителя Хейнкеля была лучшая устойчивость на рулежке, но Вилли Мессершмитт оспаривал и это, утверждая, что лучше разместить стойки с амортизацией вблизи центра тяжести, чем разнести их по крылу. В остальном Вf.109 ощутимо превосходил Hе.112. Он легче управлялся во время выполнения фигур высшего пилотажа, скорость крена была заметно выше, так как крыло Хейнкеля с эллиптическими законцовками создавало больший противодействующий момент, чем  «обрубленные» законцовки истребителя Мессершмитта. Автоматические предкрылки позволяли Вf.109 лучше управляться на скоростях близких к скорости сваливания, обеспечивали меньший радиус виража по сравнению с Hе.112. Кроме того, Вf.109 обладал большей скоростью пикирования.
Возможно наиболее впечатляющими были штопорные характеристики Вf.109, которые в Травемюнде демонстрировал шеф-пилот Мессершмитта Герман Вурстер. Так как штопору истребителя уделялось особое внимание, в задании оговаривался полет на штопор с 10 витками направо и 10 налево. Во время одного из таких полетов со специально смещенной назад центровкой Вурстер сделал 17 витков налево и 21 направо, без малейших признаков попадания в плоский штопор. Затем Вурстер спикировал с высоты 7500 м до самой земли и даже продемонстрировал «колокол» по требованию Йодльбауера – одного из главных членов приемной комиссии. Так что выбор истребителя не вызывал сомнений.
Hесмотря на это, Хейнкель продолжил доводку Hе.112. В декабре 1936 года V4 был направлен в Испанию для испытаний в составе «Легиона Кондор». После возвращения в Германию самолет демонстрировался на международном слете в июле 1937 года в Цюрихе, а также участвовал в международной авиавыставке в Милане в том же году. Самолет также демонстрировался финским ВВС в Хельсинки, но к этому времени работы уже шли по новому Hе.112B, который был практически полностью перепроектирован техническим директором и главным конструктором Генрихом Хертелем.
Тем временем были готовы еще три самолета серии А – Hе.112-V5 – в целом подобный V4; V6 с новым радиатором и более высоким килем; и V8, послуживший летным стендом для испытания двигателя «Daimler-Benz» DB600Аа взлетной мощностью 1000 л.с. и 910 л.с. на высоте 4000 м.
Hе.112-V8 реально полетел раньше V7 (D-IKIK, заводской № 1935) – оба были прототипами серии В и служили для испытаний двигателя DB600. Это было следствием того, что на Heinkel осознали невозможность конкуренции своего истребителя в существующем виде с Вf.109. Легкая простая конструкция Мессершмитта оказалась не только удачной, но и позволяла быстро модифицировать самолет. Хертель, «вырвав этот лист из книги Мессершмитта», снял с Hе.112 тяжелые шпангоуты и облегчил всю конструкцию, сэкономив 280 кг. Одновременно было сделано все, чтобы улучшить аэродинамику самолета. Так фюзеляж удлинили с 8,9 м до 9,3 м; была изменена форма и конструкция крыла. Крыло в плане приобрело чисто эллиптическую форму с площадью 16,5 м² – на 20 % меньше, чем у самолетов серии А. Двухлонжеронная конструкция была заменена на более легкую, однолонжеронную.
Вес пустого Hе.112-V9 (D-IGSI) – первого настоящего самолета серии В – составил 1620 кг, а взлетный – 2250 кг. Hагрузка на крыло была 132 кг/м² – сравнима с Вf.109. Размах крыла 9,1 м – меньше длины фюзеляжа. Относительное удлинение крыла составило только 4,86, что делало истребитель Хейнкеля уникальным в этом плане. V9 полетел в июле 1937 года с двигателем Jumo-210Еа и с двухлопастным винтом-автоматом. Мощность была близкой к Jumo-210Dа. При сравнительно небольшой тяговооруженности летные данные самолета были неплохими – лучше, чем данные у первых серийных «Hurricane» Mk.I с 1030-сильным мотором «Merlin» Mk.II. Крыло с работающей обшивкой с потайной клепкой. Монококовый фюзеляж имел такую же обшивку с Z-образными шпангоутами и Т-образными стрингерами. Кабина была закрыта сдвигаемым назад фонарем с хорошим круговым обзором. Вооружение состояло из двух крыльевых пушек Oerlikon МG.FF и пары фюзеляжных пулеметов МG.17.
К моменту начала испытаний V9 новый Вf.109B уже поступил на вооружение. Когда Эрнст Удет, только что получивший чин генерал-майора, посетил завод Хейнкеля в Мариэнэ, он попросил продемонстрировать новый самолет. И хотя Удет признал, что самолет в ряде аспектов был лучше Вf.109, никакой необходимости выпускать параллельно второй самолет с практически теми же характеристиками и кругом решаемых задач не было. В результате Удет заявил, что «...если Хейнкель хочет строить истребители, то пускай продает их за рубеж».
Хейнкель поймал Удета на слове, и осенью 1937 года в Мариэнэ прибыла делегация японского флота специально для изучения Hе.112. В связи с началом войны с Китаем японцы испытывали все возрастающую потребность в более современных самолетах, а самому флоту срочно требовался береговой истребитель, способный прикрыть базы от налетов бомбардировщиков типа туполевского СБ. В результате японцы разместили заказ на 30 Hе.112B.
Первая партия из 12 Hе.112B-0 была отправлена в Японию в конце весны 1938 года. Они получили обозначение А7Hе1 тип He «истребитель ПВО» Вторая партия была готова к концу лета, когда немецкое верховное командование, опасаясь силовой реакции Англии и Франции на ввод войск в Судетскую область, потребовало срочно передать в люфтваффе все имеющиеся современные самолеты. Партия Hе.112B-0 была реквизирована. Самолеты были перекрашены и поставлены в III/JG.132, которая была сформирована 01.07.1938 в Дамме на базе Ar.68E. Персонал III/JG.132, переведенной в Фюрстенвальде, довольно скоро убедился в преимуществах Hе.112B-0 перед Вf.109B и Вf.109С из других групп эскадры. Однако Hе.112B недолго продержались в составе III/JG.132, и после подписания Мюнхенского соглашения истребители были возвращены «Heinkel» для поставки на экспорт.
Тем временем поступление на вооружение японского флота истребителя «Mitsubishi» A5M сделало закупки за рубежом ненужными. К тому же опыт эксплуатации Hе.112B-0 из первой партии был разочаровывающим. В результате японцы, придравшись к срыву  Хейнкелем сроков поставок, отказались от принятия оставшихся 18 самолетов. Японцам не нравилась высокая нагрузка на крыло, что снижало необходимую по их стандартам маневренность и взлетно-посадочные характеристики. Так что истребитель Хейнкеля так и не появился в составе японской авиации, хотя и познакомил их с новейшими достижениями немцев в области самолетостроения.
Истребители, отклоненные японцами, были тут же предложены испанским фашистам, которые охотно их приняли. Хейнкель оставил у себя последний B-0, оснастив его двигателем Jumo-210G с непосредственным впрыском топлива, развивавшим на взлете 700 л.с. и 675 л.с. на высоте 4700 м. Этот самолет получил обозначение V11.
Оставшиеся 17 Hе.112B-0 попали в Испанию в ноябре 1938 года, поступив в Grupo-5G5. Они обеспечивали эшелонированное прикрытие по высоте Fiat СR.32, обычно находясь на 2000 м выше последних. Во время первого боевого вылета Hе.112B 19.01.1939 командир этой части Гарсио Парда сбил республиканский И-16. К концу гражданской войны уцелело 15 Hе.112B-0, базировавшихся в Гриноне под Мадридом. Позже они были переведены в «групо» 27 – в состав смешанного африканского авиакорпуса. В течение всей второй мировой войны они находились в Мелилье, в испанском Марокко. Один Hе.112B-0 из Grupo-27 в 1943 году перехватил и сбил случайно вторгшийся в испанское небо американский Р-38 «Lightning».
В течение года, предшествовавшего второй мировой войне, обострившаяся международная обстановка заставила ВВС многих стран искать пути модернизации своей истребительной авиации. Полагая, что в такой обстановке можно кое-что продать, Heinkel заложила серию из 30 Hе.112B. В начале 1939 года румынское правительство подписало контракт на поставку 24 машин для оснащения двух эскадрилий. Первые 13 румыны согласились взять с двигателями Jumo-210Еа, а оставшиеся B-1 получили двигатели Jumo-210G с непосредственным впрыском топлива. Единственным внешним отличием между двумя моделями был общий выхлопной коллектор на B-1.
Поставки в Румынию начались весной 1939 года. Последний самолет был поставлен в сентябре. 22.06.1941 две эскадрильи с Hе.112 имели по 12 самолетов. Одна из них состояла в ПВО Бухареста, а другая прикрывала 3-ю и 4-ю армии на южном фланге фронта. После захвата 16.10.1941 Одессы оставшиеся истребители были переданы в учебные части. Последний Hе.112B был выведен из строевой части в середине 1942 года.
После подписания 24.02.1939 антикоминтерновского пакта, Венгрия заказал три Bf.109D и три Hе.112B-1 для испытания в конкурсе на замену «Fiat» СR.32. Одновременно венгры получили Hе.112-V9. В результате для поставок был выбран Bf.109E, но истребители «Messerschmitt» не попали в Венгрию – МИД Германии опасался трений с Румынией из-за спора по поводу Трансильвании.

Хотя Heinkel все больше втягивалась в работу над другими самолетами, доводка Hе.112 продолжались до середины 1939 года. Кроме вышеупомянутого V11, были выпущены еще два опытных самолета Hе.112-V10 и V12.
V10 полетел в 1938 году с двигателем Daimler-Benz DB-601Аа взлетной мощностью 1175 л.с. и 1100 л.с. на высоте 3700 м и достиг на этой высоте скорости 567 км/час. Он предлагался на экспорт под обозначением Hе.112E. Вооружение состояло из двух пушек и двух пулеметов. Hа крейсерской скорости 450 км/час дальность полета составила 1140 км.
V12, оснащенный двигателем Daimler-Benz DB-600Аа, позже был продан Японии в качестве исследовательского самолета. В конце июня рассматривался вариант Hе.112C с 720-сильным Jumo-210Gа, но с выпуском последнего румынского Hе.112B-1 в августе 1939 года закончились все работы над этим истребителем Хейнкеля. Всего было выпущено 68 самолетов всех версий.