Весной 1934 года компания Dornier приступила к проектированию новой летающей лодки для замены морского разведчика Do.15 Wal и его гражданского транспортного варианта. Летом началась постройка четырех опытных самолетов, получивших обозначение Do.18.

Сохранив общую конфигурацию самолета Wal с характерными спонсонами, Do.18 имел наиболее передовую аэродинамику среди аналогичных гидросамолетов того времени. Изящный корпус имел характерные для Dornier два редана. Второй редан переходил в острую нижнюю кромку фюзеляжа, на которой крепился водяной руль. Корпус делился на семь водонепроницаемых отсеков. Затопление двух любых смежных отсеков не вело к затоплению или опрокидыванию лодки. Боковые спонсоны также делились на водонепроницаемые отсеки. Двухлонжеронное крыло монтировалось над корпусом на обтекаемом пилоне и крепилось подкосами к спонсонам. Корпус был с клепаной металлической обшивкой, крыло - с тканевой, кроме центральной секции у пилона. В носу размещалась либо стрелковая установка, либо швартовые и якорные устройства. Закрытая кабина вмещала двух пилотов рядом, радиста и штурмана за ними, а отсек над вторым реданом - оборудование в гражданском варианте или пулеметную турель в военном.

Компания Junkers с середины двадцатых годов занималась созданием авиационных дизелей, работающих на мазуте, и к 1933 году создала шестицилиндровый Jumo-205, c чрезвычайно низким расходом топлива по сравнению с двигателями внутреннего сгорания той же мощности. Эти моторы было решено установить на Do.18. Два двигателя устанавливались на пилоне тандемом. Передний двигатель приводил обычный трехлопастный винт, а задний вращал толкающий винт через длинный вал. Радиаторы располагались в пилоне крыла. Так как двигатели Jumo-205 были еще не готовы, первый Do.18a полетел в марте 1935 года с двумя более ранними дизелями Jumo-5 мощностью 540л.с.

Завершение оставшихся трех самолетов задерживалось из-за отсутствия Jumo-205, которые в первую очередь поставлялись для бомбардировщиков Ju.86. Испытания прототипа морского дальнего разведчика Do.18d начались в конце 1935 года. Три из четырех опытных самолетов были переданы компании Lufthansa, которая в июле 1936 года провела испытания на продолжительность полета над северной Атлантикой. Один из полетов продолжался 31 час. Вскоре к этим самолетам присоединились еще два; все они были приведены к единому стандарту и получили обозначение Do.18e. После испытаний над северной Атлантикой, Do.18e были переведены на маршруты южной Атлантики.

Следующим коммерческим вариантом стал Do.18f, полетевший в июне 1937 года. Самолет отличался увеличенным до 26,3м размахом крыла. Единственный Do.18f был поставлен Lufthansa в марте 1938 года и на нем был установлен международный рекорд дальности полета для гидросамолетов. Самолет после старта с катапульты пролетел 8340км. Позже на него установили двигатели воздушного охлаждения BMW-132 мощностью 865л.с., а самолет получил новое обозначение Do.18l.

Поставки Do.18d в люфтваффе начались летом 1936 года. С двумя двигателями Jumo-205С мощностью 600л.с. на взлете, Do.18d-1 нес экипаж из четырех человек. Оборонительное вооружение состояло из одного пулемета МG.15 на открытой турели в носу и такого же пулемета на турели за крылом. Под правым крылом можно было подвесить две 50-кг бомбы. В процессе производства в модификации Do.18d-2 и Do.18d-3 были внесены различные изменения.

Хотя Do.18d был надежной машиной с хорошей управляемостью, ее единственным положительным боевым качеством была продолжительность полета. Оборонительное вооружение было слабо, а максимальная и крейсерская скорости были ниже желаемых. К 1939 году самолет уже был явно устаревшим, но затянувшиеся работы по его преемнику Blohm und Voss BV.138 потребовали продолжить производство Do.18. В результате появился Do.18g-1 с двигателями Jumo-205D взлетной мощностью 880л.с. Hосовые обводы были измены, вооружение усилено. В носу на открытой турели был установлен курпнокалиберный пулемет МG.131, а на задней позиции в гидравлически управляемой башне - пушка МG.151. Была предусмотрена установка стартовых ракетных ускорителей. Но до начала войны эта лодка не успела попасть в эскадрильи.

Модификация Do.18h была невооруженной летающей лодкой для тренировок экипажей и вмещала шесть человек. С осени 1940 года лодки Do.18 чаще использовались не для разведки, а для спасения сбитых над морем немецких пилотов. Перед передачей в спасательные эскадрильи лодки проходили специальную модернизацию в вариант Do.18n.

Производство Do.18 было окончательно прекращено в начале лета 1940 года. Всего было выпущено около 160 машин.