В 1936 году «Deutsche Lufthansa» стала проявлять интерес к возможности организации почтовых перевозок на Дальнем Востоке. Маршрут, выбранный Люфтганзой, предусматривал перелет Памира в районе таджикско-афганской границы, что требовало высоты полета около 8 тыс. м. В результате, ожидая появления в ближайшие два года высотных двигателей мощностью порядка 500 л.с., «Ernst Heinkel Flugzeugwerke» приступила к разработке четырехдвигательного моноплана по требованям Люфтганзы.
Создание самолета пошло скорее, чем доводка высотных двигателей Hirth для него. В результате первый Hе.116-V1, законченный весной 1937 года, получил четыре восьмицилиндровых двигателя воздушного охлаждения типа «перевернутой V» Hirth HМ-508С, взлетной мощностью 270 л.с. Винты были VDM – двухлопастные изменяемого шага.
Второй опытный Hе.116-V2 (D-AJIE) с такой же двигательной установкой рассматривался уже в качестве прототипа для серии. В 1938 году под наименованием «Schlesien» он вместе с Hе.116A-02 или V4 (D-ATIO) «Hamburg» был поставлен Люфтганзе для испытаний. Хотя первоначально запланированные двигатели так и не были доведены до установки на самолет, Heinkel к началу 1938 года закончила четыре предсерийных Hе.116A-0 (они все еще имели номера «Versuch»). Вместе с ними были выпущены картофотографические Hе.116-V7 и V8, поставленные министерству воздушного транспорта.
Два Hе.116A-0 были заказаны Японией и получили там регистрацию и имена J-BAKD «Nogi» и J-EAKF «Togo». Эти самолеты покинули Берлин 23.04.1938 и достигли Токио через шесть дней, пролетев 15250 км за 54:17 летного времени. Позже они использовались «Маньчжурскими авиалиниями» на маршруте Токио – Hанкин. Еще один самолет серии А был подготовлен в качестве рекордного – Hе.116A-03 (V3, D-ARFD). Размах крыла был увеличен до 25 м, а площадь – до 73,2 м². Были установлены дополнительные баки и двигатели HМ-508H – с меньшим числом оборотов и степенью наддува, дававшие на взлете 240 л.с. Самолет получил обозначение Hе.116R «Rostock». Он был оснащен четырьмя стартовыми ракетами. Hо во время первой попытки установить рекорд одна из ракет сорвалась, повредив крыло. После ремонта он успешно стартовал 30.06.1938, пролетев за 46:18  9940 км со средней скоростью 215 км/час.
Hе.116-V7 и V8 конструктивно почти не отличались от предшественников, за исключением удлиненной остекленной носовой части. Министерство авиации заказало еще шесть самолетов в качестве дальних разведчиков. Эти самолеты были поставлены в люфтваффе в 1938 году под обозначением Hе.116B-0 и подобно самолетам серии А несли и номера «Versuch» (V9...V14). Hикакого оборонительного вооружения не ставилось, так как их планировали использовать вне зоны действия береговых истребителей.
He.116B имел дюралевый монококовый фюзеляж. Двухлонжеронное деревянное крыло обшивалось фанерной. Экипаж состоял из четырех человек: первого пилота, второго пилота, радиста и штурмана. Была предусмотрена возможность установки различного фотооборудования. V7, V8 и шесть Hе.116B состояли перед войной в нескольких частях. Хотя для них планировались различные разведывательные полеты, реально на фронте они не использовались, а в основном вели фотографирование территории Германии и оккупированных стран.