1942年3月14日，一架由Me210A-0改装的改进型进行了试飞，它加长了后部机身，采用了功率更为强大的DB 603 A发动机，这可以看作是一个重要的转折点，这型飞机被重新命名为Me410，全新的发展开始了。
1942年秋天，Me 410的进行了多次试飞，试飞证明困扰Me210的螺旋失速梦魇终于成为了过去，同时换装的拥有1,850 PS功率的DB 603发动机为Me410提供了非凡的动力和载重能力。1942年12月开始大规模生产Me 410 A-1（高速轰炸机型）和Me 410 A-2（驱逐机型）。此后梅塞斯密特设计部门和空军武器试验所共同设计开发了多种不同的武器改装方案。
直到1944年，Me410的主要生产型为采用DB 603 A 发动机的Me 410 A系列和更强劲的DB 603 G发动机的Me 410 B系列。它们的基本武器配置和Me 210 相近，即两门毛瑟20 mm MG 151/20机炮，凉挺7,92 mm MG 17机枪；以及机身上的两个负责后方防御的采用MG 131的FDSL枪塔。U1型作为战术侦察型，拆除了一挺MG 17而改装一台侦察专用照相机。Me 410 U1驱逐机型则在原来机身下部炸弹挂架的位置改装了两门MG 151/20机炮，U2/U3型更是改装了30 mm MK 103或者MK 108机炮，备弹100发。随着英美盟军大规模战略轰炸的开始，Me 410 U2/R5安装了6门MG 151/20机炮，其中4门安装在原来炸弹挂架的位置；U2/R4型在原炸弹挂架位置安装了一台双联MG 151/20机炮吊舱，机身下还有内装两门MG 151/20机炮的WT.151武器吊舱 。Me 410 U4 更是安装了50 mm BK 5机炮。超过100架Me 410 B-2/U4型装备有一门BK 5机炮，两门MK 103或者MG 151/20机炮以及专用照相机。只生产了少量的Me 410 B-6将两挺MG 17机枪改装为两门MG 151/20机炮，并且加装两门MK 103 机炮。同时还有少量的鱼雷攻击型Me 410 B-6，它拆除了两门MG 151/20机炮以便安装FuG 200 "Hohentwiel"型海上搜索雷达，它可以携带“和平天使”空射鱼雷，800Kg级SB 800RS型炸弹或者专门为Me 410设计的外挂型1.000 kg级SB 1000/410炸弹。
1944年中期，Me 410主要用于攻击盟军重轰机群，防卫德国空域。它强大的武器系统对盟军重轰构成了严重的威胁，它可以有效攻击并且击落盟军的重轰，但是盟军操纵灵活的护航战斗机也可以轻松击落Me 410。Me 410 A-3/B-3 侦察型负责对英国进行侦察，由于它优异的高速性能，损失很小。而A-1/U1 侦察型的表现则差强人意，它的专用照相机只能安装在扩大了的机首内而不能安装在武器舱内。
战争末期一些Me 410安装了210mm火箭发射筒，所有6枚火箭可以在2秒钟内全部发射出去。首次发射试验时，大量由于火箭发射引起的烟雾罩住了整个机首，使乘员无法有效控制飞机，这个问题在随后得到了改进。
1944年初，一些Me 410 C在安装了雷达系统和强大武器系统后作为夜间战斗机使用，该型采用DB 603 JZ型发动机，然而由于原材料的短缺问题日益严重，这个项目最终被放弃了。
随后的发展改型为Me 410 D，也采用DB 603 JZ型发动机，重新设计了前部机身，同样由于原材料的紧缺问题，机体采用了木制材料。由于木材料粘合的技术问题，Me 410 D 计划也没有继续发展。
设计作为高空战斗机的Me 410 H 型同样也没有完成。
从1943年到1944年，总共生产了1013架各型Me410。
Me 410 A-1：可以携带一枚1000Kg级炸弹，它起初作为高速轰炸机执行对英国的轰炸行动，然而由于它的载弹量有限，后来不得不改装为战斗轰炸机。它采用DB 603 A-1 12缸液冷发动机，单台功率1720PS，6个机身油箱可载油5000L。驾驶舱，发动机及其冷却装置均有装甲保护。武器装备：2*MG l51/20机炮，2*MG17机枪，2*MG 131机炮（机身两侧的遥控枪塔，由观察员操纵），机身前部下方的弹舱可以挂载2000Kg炸弹（可选2*250Kg,1*500Kg或者1*1000Kg炸弹）。
Me 410A-1/U2：由于Me 410 A-2安装MK 103 机炮的设计还存在许多问题，不能投入实战，因此为了解决这个问题，还是采用了两门MG 151/20机炮。这个型号从1943年6月开始以每月大约10架的速度进行生产，并于1943年秋投入现役。1944年5月开始所有Me 410 A-1 也改装为这个型号。
Me 410A-2：为加强了武器系统的重型战斗机型：2*MG 131（遥控枪塔）；2*MG 151/20 机炮； 2*MK 103 机炮
Me 410 A-2/U4：重型战斗机型，在原弹舱安装一门BK-5机炮，载弹36发，拆除了原来的两门MG 151/20 机炮，该型主要用于对付盟军的重轰。
Me 410 A-3：为战术侦察型，增加了最大航程，原来弹舱内安装了观察窗以及照相设备，武器系统包括两门MG 151/20 机炮以及机身两侧的遥控枪塔。
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