С самого начала работ по Ju.88 было очевидно, что самолет имеет хорошие резервы дальнейшего совершенствования. В сентябре 1941 года появился опытный Ju.88-V27 с двигателями ВМW-801МА мощностью 1600л.с. и увеличенным до 22м размахом крыла. Весной 1942 года этот самолет получил развитие в варианте Ju.88-V44, который для повышения путевой устойчивости имел увеличенный по площади киль и стабилизатор большего размаха.

В октябре 1942 года было решено продолжить работы по этому варианту, получившему обозначение Ju.188, и последовал заказ на второй опытный Ju.188-V2, который был закончен и поступил на испытания в январе 1943 года. Оба самолета предназначались для горизонтального бомбометания и бомбометания с пикирования, получив те же решетчатые воздушные тормоза и автомат вывода из пикирования, что и Ju.88a. На самолете можно было устанавливать либо двигатели Jumo-213, либо ВМW-801 для снижения риска задержек в производстве из-за ситуации с поставками моторов. В мае 1943 года первые самолеты поступили на войсковые испытания, а осенью они уже появились на Западном фронте.

Первые серийные Ju.188a с моторами Jumo.213А не имели воздушных тормозов и применялись только как горизонтальные бомбардировщики с бомбовой нагрузкой в 3000кг. Оборонительное вооружение состояло из пушки МG-151/20 в управляемой гидравлически верхней башне; такая же пушка была в правой части лобового остекления в распоряжении бомбардира. В задней части кабины был пулемет МG-131, а спарка - МG-81Z в задней части нижней гондолы.

Большинство Ju.188, принятых люфтваффе в 1943 году, было оснащено двигателями ВМW-801, которые имелись в большем количестве, чем Jumo-213. Эта модификация получила обозначение Ju.188e. На этих самолетах сохранили воздушные тормоза, а вместо 20мм пушки в верхней башне стоял пулемет МG-131.

Вариант торпедоносца Ju.188a-3 отличался только отсутствием внешних центропланных бомбодержателей. Под внутренними секциами крыла он мог нести две торпеды, в носу устанавливался локатор FuG-200.

Еще до запуска самолета в серию, рассматривался вопрос об установке в хвостовой части самолета дистанционно-управляемой установки FA-15 с вертикальным размещением двух пулеметов МG-131. Установка была опробована на самолете, который получил обозначение Ju.188c. Хвостовая часть фюзеляжа была усилена, консольные топливные баки сняты. Но установка оказалась слишком сложной, тяжелой и ненадежной, поэтому от ее установки на серийные машины отказались.

В течение первых месяцев 1944 года основной упор был сделан на выпуск разведывательного варианта самолета (Ju.188d с двигателями Jumo.213A и Ju.188f с BMW.801D). Передняя пушка при этом снималась, а экипаж был сокращен до трех человек. На самолетах монтировались различные фотоаппараты, а модификации D-2 и F-2 оснащались РЛС FuG-200 для поиска надводных объектов. Эти машины использовались в боевых операциях до конца войны.

Осенью 1943 года началась разработка высотного варианта с гермокабиной. На высотном ударном варианте Ju.188s и разведчике Ju.188t отсутствовало оборонительное вооружение. Самолет отличался зализанными обводами носовой части фюзеляжа, двигатели Jumo.213E были оснащены устройствами впрыска закиси азота. Ударный вариант мог нести в бомбоотсеке до 800кг бомб, более легкий разведчик оснащался двумя фотоаппаратами. Оба варианта строились ограниченной серией.

В целом, Ju.188 по своим характеристикам существенно превосходил бомбардировщик Ju.88, но массово они не применялись и не смогли оказать влияния на положение на фронтах. Построено было всего чуть более тысячи самолетов, применявшимся, главным образом, для борьбы с судоходством, действуя с аэродромов Дании и Норвегии.