Первые летные двигатели BMW.003 прибыли в середине ноября 1941 года Hа номинале их тяга достигала 460кг. Их решили поставить на Me.262 V1, но при этом оставили и поршневый двигатель. Самолет был готов к первому полету 25 марта 1942 года. Пилот Вендель несмотря на работу всех трех двигателей с трудом оторвал самолет в конце взлетной полосы, очень медленно набрал высоту 50м, но когда стал убирать шасси, сначала левый, а затем и правый двигатель загорелись. С большим трудом летчику удалось совершить посадку.

После осмотра двигателей обнаружили поломки лопаток компрессора. Двигатель был практически полностью перепроектирован и был готов для летных испытаний только в октябре 1943 года.

К счастью Юнкерсу удалось довести свой Jumo 004. Двигатели оказались больше и тяжелее, чем BMW 003. Это заставило увеличить двигательные гондолы и вертикальное оперение. Ранним утром 18 июля 1942 года флюг-капитан Вендель приступил к разбегу, но после достижения скорости отрыва обнаружил, что руль высоты совершенно неэффективен. Низко опущенный хвост самолета приводил к "затенению" руля высоты. В следующей попытке Вендель при достижении скорости отрыва быстро нажал на тормоз, что привело к подъему хвоста и Ме.262 впервые успешно поднялся в воздух на реактивной тяге. Турбореактивные двигатели работали как часы, а управляемость машины была на редкость приятной.

После испытаний на маневренность, провели некоторые доработки и хотя на скорости 700км/ч отмечались колебания оперения и некоторая неустойчивость на курсе, в целом характеристики самолета были вполне удовлетворительными. В результате компания получила заказ на 15 предсерийных самолетов.

Но министрество авиации подготовку серийного производства считали преждевременной. До того времени был облетан только один опытный самолет на турбореактивной тяге. Сам планер самолета был еще сыроват для серийного производства. Двигатели были слишком чувствительны и требовали осторожной работы даже от пилотов-испытателей. Весьма сомнительно, что рядовые пилоты боевых частей могли освоить такой самолет.

В начале ноября 1943 года к полетам приступил первый самолет установочной партии Me.262 V6. Он заметно отличался от предыдущих самолетов. Двигатели стали Jumo 004B-1, весившие на 90кг меньше. Каждый двигатель давал 900кг тяги. Двигатели были размещены в новых гондолах с меньшим аэродинамическим сопротивлением. Руль высоты получил внешний балансир. В носу были прорезаны пушечные порты, хотя вооружение не ставилось. Hаиболее важным отличием было полностью убираемое носовое колесо. Уборка шасси осуществлялась гидравлически, но только носовое колесо выпускалось с помощью сжатого воздуха, основные же стойки шасси просто выпадали под действием силы тяжести.

Второй предсерийный самолет Me.262 V7 получил герметизированную кабину и новый фонарь кабины с меньшей "паутиной" переплета. После демонстрации самолета перед Гитлером и Герингом 26 ноября 1943 года программе Ме.262 был присвоен наивысший приоритет, но самолет все еще был далек от поступления на вооружение. Развертывание производства шло с большими трудностями. Проблему представлял не только выпуск планеров Ме.262, но и выпуск двигателей Jumo 004B. Главной проблемой была нехватка никеля и хрома для изготовления лопаток компрессора.

В декабре 1943 года началось изготовление еще двух предсерийных самолетов. V8 первым получил вооружение из четырех 30-мм пушек МК.108 с системой электро-пневматической перезарядки и электроспуском. Пушки были собраны в носу самолета.

Шестнадцать предсерийных истребителей Ме.262А-0 были приняты люфтваффе в апреле 1944 года. Гитлер требовал установить на самолет бомбодержатели и в течение первых месяцев 1944 года проводились активные работы по оснащению истребителя бомбами. В том числе испытывался и вариант с буксировкой крылатой бомбы 500-1000кг на жесткой балке. Для взлета к бомбе крепилась тележка, отделяемая после отрыва от земли.

Согласно требованию Гитлера, первые серии самолета выпускались исключительно в варианте бомбардировщика. Истребительно-бомбардировочный вариант Ме.262A-2 получил прозвище Sturmvogel. Первые самолеты стали сходить со сборочной линии с июля 1944 года. Вооружение ограничили парой 30-мм пушек.

Только в ноябре появилось разрешение производства истребительного варианта Ме.262. Первый серийный вариант истребителя Ме.262А-1а, известный неофициально как Schwalbe (Ласточка), поступил в испытательную команду 262 в Лечфельде в июле 1944 года Me.262A-1 в управлении был значительно легче, чем Bf.109G. Хотя радиус виража реактивного истребителя был больше, чем у истребителей с поршневыми двигателями, зато он дольше удерживал высокую скорость разворота. Разгонные характеристики были значительно хуже, чем у винтовых самолетов, но Ме.262 имел очень высокую скорость пикирования. Штопорные характеристики были отличными.

Ме.262А-1а довольно хорошо летал и на одном двигателе, но посадка на одном двигателе была опасной. Hа самолете испытывались различные варианты вооружения. Интересной была установка 50-мм пушки ВК.5, которая выступала на 2м перед носом самолета. Установка практически не сказалась на летных данных. Еще более эффективным оружием оказались 55-мм ракеты R4M. Простейшие деревянные направляющие позволяли нести по 12 R4M под каждым крылом. Все ракеты выпускались за 0,03с, обеспечивая высокую вероятность поражения четырехмоторного бомбардировщика с дистанции около 500м.

Одной из основных проблем при освоении пилотами Ме.262 была высокая чувствительность мотора Jumo 004B к подаче топлива. РУД следовало подавать очень медленно до 6000 оборотов, когда двигатель автоматически переходил со стартового горючего - бензина В4 на дизельное - J2, после чего обороты увеличивались до 8000. Резкое движение РУД приводило к отказу двигателя. Потребовалось установить дополнительный регулятор подачи топлива, который обеспечил необходимую работу двигателя и точное управление оборотами в зависимости от установки РУД.