В 1937 году отдел перспективных разработок компании Messerschmitt начал работу над самолетом Р.1061 с четырьмя двигателями, который должен был иметь дальность до 20000км и мог использоваться для стратегической разведки. С началом Второй мировой войны фирму полностью загрузили работами по истребителям Bf.109 и Bf.110, поэтому разработка дальнего разведчика была практически остановлена. Но в августе 1940 года пришел запрос на самолет с дальностью полета по крайней мере 6000км, чтобы иметь возможность достигать немецких военных баз в центральной Африке. Кроме того, в ожидании вступления в войну США, RLM выпустило требование на бомбардировщик, способный достичь берегов Америки. Поэтому работы над P.1061 были форсированы. В начале 1941 года компания Messerschmitt получила заказ на постройку шести опытных образцов P.1061, которым присвоили обозначение Me.264.

Самолет Me.264 представлял собой цельнометаллическую конструкцию с чистыми аэродинамическими формами с круглым в сечении фюзеляжем и двухкилевым оперением. Рули отклонялись при помощи электроприводов. На задней кромке крыла большого удлинения располагались элероны и закрылки. Hосовая секция имела полетную палубу и большую площадь остекления. Центральная секция включала бомбоотсек, отсек для отдыха экипажа, проход в хвостовую часть, где размещался наблюдатель. Шасси - трехстоечное, на каждой стойке располагалось по одному колесу. По проекту самолет должен был донести до Нью-Йорка 1800кг бомб и нанести удар с высоты, недоступной истребителям. Оборонительного вооружения не предусматривалось, чтобы снизить воздушное сопротивление и вес конструкции.

В начале 1942 года инспектор авиации Мильх отмененил или сократил многочисленные перспективные авиационные проекты, включая уменьшение числа опытных образцов Me.264 с шести до трех, из-за ухудшающейся ситуации на фронтах. В мае 1942 года стало очевидным, что дальность Me.264 с четырьми двигателмяи Jumo 211J будет не более 13000км, а с четырьмя BMW.801 не превысит 14000км. Этого было недостаточно для нанесения ударов по Америке или ведения стратегической разведки.

Первый полет прототипа Me.264-V1 состоялся в декабре 1942 года. По сути, этот самолет был лишь летающим испытательным стендом. К этому времени Технический департамент уточнил требования к "Америка бомберу": было потребовано установить эффективное оборонительное вооружение и увеличить бомбовую нагрузку. Это было возможным только при использовании шести двигателей. Из предложенных проектов Focke-Wulf Ta.400, Junkers Ju.390 и шестимоторного варианта Me.264, предпочтение было отдано самолету Ju.390. Компании Messerschmitt было предложено переделать второй и третий опытные машины в дальние морские разведчики.

Hеобходимые доработки задержали готовность Me.264-V2. Самолет должен был получить вместо Jumo.211J 14-цилиндровые BMW.801D с системой форсирования GM.1. Двигатели и экипаж планировалось прикрыть броней, общий вес которой составил 1000кг. Предусматривалась установка оборонительного вооружения, фотооборудования, оборудование отсека для радиобуев, осветительных бомб. В конце 1943 года, когда самолет был уже готов к наземным испытаниям, его разбомбила союзная авиация.

Работы были продолжены на третьем прототипе. Он, как и V2, получил удлиненные законцовки крыла, увеличившие размах крыла с 39 до 43м. Оборонительное вооружение состояло из передней башни с 13-мм пулеметом MG.131 и задней верхней башни с 20-мм пушкой MG.151. Один пулемет MG.131 стоял в носовом остеклении, два таких пулемета - в боковых установках, а в уступе в нижней части - 20-мм пушка MG.151. Экипаж состоял из восьми человек. В конце бомбоотсека монтировались три автоматические фотокамеры. В отсек можно было подвесить до 2000кг бомб. Для взлета с перегрузкой планировалось использовать дополнительные, сбрасываемые колеса на основных стойках шасси и стартовые ракетные ускорители.

Летные испытания первого образца продолжались в 1943 году, но судьба самолета все еще была неопределена. Флот принял решение об использовании Ta.400 и проект Me.264 был на грани закрытия. Ситуация в начале 1944 года с поставками стратегического сырья не позволила надеяться на запуск Me.264 в серийное производство. Окончательно программа была закрыта еще до завершения строительства третьего прототипа.