Производство двух первых опытных бомбардировщиков Fw.191 началось в конце 1940 года. Первый из них вышел на испытания в начале 1942 года. Самолет Fw.191 был чрезвычайно аэродинамически чистым монопланом, с размещением всех четырех членов экипажа в одной кабине в носовой части фюзеляжа, как это было принято немецкими конструкторами. Все топливо размещалось в двух центропланных и пяти фюзеляжных баках. Вооружение должно было состоять из носовой пары пулеметов MG.81, управляемых бомбардиром, двух турелей с таким же вооружением в конце каждой гондолы и верхней турели с одной пушкой MG.151/20 и двумя пулеметами MG.81 (все они управлялись радистом), а нижняя турель с одной пушкой и двумя пулеметами была в распоряжении бортинженера.

Одной из особенностей Fw.191 была его полная электрификация. Все устройства, вплоть до триммеров, имели в качестве привода электромоторы. Такая "электрификация" была следствием прямого указа исследовательского департамента РЛМ, несмотря на протесты компании, что одно удачное попадание пули может вывести из строя электропроводку и почти все коммуникации самолета. Как и ожидалось, с самого начала испытаний электрические системы стали источником постоянных проблем. Полеты редко завершались без какого-либо отказа. Кроме того, самолету не хватало тяговооруженности: двух ВМW.801МА было маловато для 20-тонного самолета.

Доводка двигателей Junkers Jumo.222 затягивалась, в результате было предложено установить двигатели Daimler-Benz DB.610. Кроме того предлагалось снять ненадежную электрическую систему и установить гидравлику.

Вооружение было изменено на одну MG.151/20 в носовой установке, спарку MG.151/20 в верхней и нижней турелях и MG.151/20 или спарку MG.131 в хвостовом конусе. Турели с двигательных гондол были сняты. Внутренняя бомбовая подвеска позволяла поднять либо четыре 500-кг бомбы, либо две 1500-кг торпеды LТ-1500. Под крылом можно было подвесить еще две 500-кг бомбы. Параллельно рассматривался упрощенный вариант без гермокабины с заменой дистанционно управляемых установок на обычные, с ручным наведением.

Однако до конца 1943 года все работы по Fw.191 были прекращены.