Первая летающая лодка конструктора компании Hamburger Flugzeugbau Рихарда Фогта получила уникальную компоновку, отличную от остальных морских разведчиков и патрульных гидросамолетов. Первоначально планировалось установить на самолет два перспективных двигателя BMW.XV или Jumo.206 мощностью порядка 1000л.с., но из-за прекращения работ над этими моторами проект был переделан под три дизеля Jumo.205 мощностью 600л.с. В результате самолет Ha.138 получил три двигателя Jumo.205, короткую лодку, "фирменное" однолонжеронное крыло и оперение на двух трубчатых балках.

Первый опытный Hа.138-V1 впервые полетел 15 июля 1937 года. Оказалось, что самолет неустойчив и на воде и в воздухе. Частично решить проблему с устойчивостью в полете удалось увеличением оперения на втором прототипе V2. Обводы корпуса оказались не очень удачны, корпус лодки требовал усиления для обеспечения взлета с полной нагрузкой при волнении, а хвостовые балки имели склонность к вибрации. Кроме того, оборудование кабины экипажа не подходило для дальних полетов. В конце концов, предлагалось провести полную перекомпоновку самолета.

Новый цельнометаллический корпус мало напоминал по обводам корпуса двух своих предшественников, длина была увеличена с 12.20м до 15.15м, редан сдвинут вперед. Прямоугольные хвостовые балки заменили первоначальные трубчатые. Двигательная установка состояла из трех дизелей Jumo.205С4. Один двигатель монтировался на пилоне над фюзеляжем, два остальных - в гондолах на носке крыла в продолжении хвостовых балок. Винты - трехлопастные, изменяемого шага. Нормальный состав экипажа - 5 человек. Кабина пилотов имела двойное управление. В центральной секции находился радиоотсек, кухня, комната отдыха с тремя койками. Были оборудованы три позиции для стрелков. Бомбовая нагрузка могла включать три 50кг бомбы под правой консолью.

Испытания нового самолета BV.138a (к этому времени компания Hamburger Flugzeugbau преобразовалась в Blom und Voss Flugzeugbau) показали успешность доработок и компания получила заказ на серийное производство самолета.

Вскоре выяснилось, что что прочность конструкции не обеспечивала безопасности использования самолета в открытом море. Двигатели Jumo.205С-4 требовали чрезвычайно квалифицированного обслуживания специально подготовленным персоналом. Механика передней башни оказалась ненадежной.

На усиленном варианте BV.138b многие проблемы удалось решить, но возросший взлетный вес потребовал установки более мощного двигателя Jumo.205D. Вооpужение состояло из 20-мм пушки МG.151 в носовой башне, такая же пушка была установлена в хвостовой части лодки, а пулемет МG.15 монтировался за двигателем в центральной гондоле. Бомбовая нагрузка варианта 1/U1 возросла до 6х50кг бомб или трех 150кг глубинных бомб.

Вариант ВV.138c-1 отличался дальнейшим усилением корпуса, еще больше увеличившим вес машины. Вместо МG.15 был установлен 12,7-мм пулемет МG.131. Трехлопастные винты были заменены четырехлопастными. Радиооператор получил в свое распоряжение пулемет МG.15, из которого мог вести огонь через правое окно корпуса.

Регулярные поставки самолета начались с апреля 1942 года. Все самолеты ВV.138b и ВV.138c могли оснащаться стартовыми ракетными ускорителями и узлами крепления к катапульте для запуска с авиаматок. Эти суда, оснащенные катапультой и подъемным краном, использовались в качестве плавучих баз ВV.138 в полярных водах.

Летающая лодка ВV.138 показала себя эффективным патрульным самолетом, чрезвычайно прочным, способным выносить тяжелые повреждения как от противника, так и от погоды. Его мореходные качества, вместе со способностью находиться долго в открытом море, привели к решению использовать самолет из своеобразной засады, когда ВV.138 вылетали в Атлантику, садились на воду и дрейфовали два-три дня до сообщения о проходе конвоя союзников. После этого ВV.138 взлетал и атаковал конвой во взаимодействии с подводными лодками.

Три огневые точки обеспечивали хорошие зоны обстрела. Дальность стрельбы его пушек обеспечивала эффективную оборону. С максимальным запасом топлива самолет мог находиться в воздухе до 18 часов.

Небольшое число гидросамолетов были переделаны в минные тральщики, которые использовались для траления магнитных мин. С минного тральщика ВV.138МS снималось почти все вооружение, кроме одного пулемета MG.131. Вокруг корпуса монтировалась на подкосах магнитная обмотка, питавшаяся от вспомогательного мотора, установленного на месте носовой башни.

К весне 1944 года использование нескоростных летающих лодок в условиях полного превосходства противника в воздухе стало чрезвычайно рискованым делом и количество BV.138 заметно сократилось. Тем не менее они действовали в северных водах вплоть до конца войны.