Следующим законченным прототипом стал Do-335V4 (CP+UD, W.Nr. 240004). Однако из-за технических проблем самолет поднялся в воздух лишь 9 июля. Пока тянулась эта пауза, в строй успели встать еще пять прототипов. V4 имел новое крыло размахом 18,4 м. Это крыло спроектировали на фирме Heinkel и предназначалось оно для модификации Do 335B-4. Новое крыло отличалось большим удлинением, характерным для планеров, что позволяло увеличить дальность полета и потолок. Хейнкель создавал это крыло для самолета Huetter Hu-211 — высотного ночного истребителя на базе Не 219. Позднее, на Do 335B-4 лишь увеличили размах крыла, сохранив без изменения его геометрию.
Все четыре первые прототипа не несли вооружения. Лишь на Do-335V5 (CP+UE, W.Nr. 230005) установили длинноствольную пушку МК 103 калибра 30 мм, стрелявшую через вал переднего винта и расположенную в развале блока цилиндров. Первоначально рассматривалась возможность установить на это место пушку МК-108 того же калибра, но имевшую большую скорострельность. Однако преимуществом МК-103 была почти в два раза большая начальная скорость сна ряда, что обеспечивало значительную эффективную дальность огня. Над мотором установили две 20-мм пушки MG-151/20. При этом самолет имел возможность брать в бомбоотсек 500 кг бомб.
Do-335V5 свой первый полет совершил в феврале 1944 года, после чего его передали в исследовательский центр в Тарневице. Тут провели первые пробные стрельбы. К сожалению, неустойчивость самолета снова дала о себе знать, и испытания закончились полным провалом. На любых скоростях, самолет так и не смог поразить цель. Это поставило крест на карьере самолета как истребителя, по крайней мере, до тех пор, пока проблему не удалось бы разрешить. Несмотря на это, в феврале был уточнен план, согласно которому серийный выпуск Do 335 пред полагалось начать на фирме Luther Jordan в Брунсвике. Однако, из-за перегрузки фирмы другими заказами и затягиванием с доводкой прототипов, план остался невыполненным. 30 сентября 1944 года Do-335V5 передали в Рехлин, потом вернули в Менген, где он летал в составе Erprobungskommando 335 (Ekdo 335).
25 марта 1944 года в воздух поднялся следующий прототип — Do-335V6 (CP+UF, W.Nr. 230006), предназначенный для испытаний оборудования. На этом прототипе испытывался, в частности, радиоальтиметр FuG 101. Полеты на шестом прототипе проводил Альтрогге. Вероятно (хотя точной информации нет), V6 был дублером V7 в программе испытаний двигателя Jumo-213, проводившихся летом 1944 года на фирме Junkers в Дессау.
До этого времени испытания прототипов проходили без серьезных проблем. Единственным серьезным недостатком была недостаточность системы охлаждения заднего двигателя. 15 апреля (в литературе также сообщаются даты 14 и 16 апреля) Дорнье потерял один прототип и пилота. Во время полета на малой высоте у Do-335V2 загорелся задний двигатель. Огонь, по-видимому, повредил тяги рулей, и не управляемый самолет рухнул на склад снарядов зенитной артиллерии в районе Меммингена. Пилот Вернер Альтрогге не сумел покинуть самолет и погиб под его обломками. По правде говоря, ни о каких обломках и речи не было. Взрыв склада боеприпасов развеял тело пилота и самолет в мелкую пыль. Место погибшего летчика занял флюгкапитан Карл-Хайнц Аппель. Причину катастрофы точно определить не удалось, поскольку отсутствовали хоть какие-нибудь материальные свидетельства.
Следующий прототип — Do-335V7 (CP+UG, W.Nr. 230007) — был готов в мае 1944 года. Его облетали 19 мая, после чего передали на предприятие Junkers в Дессау. Там самолет должны были подготовить к установке двигателей Jumo-213, по характеристикам похожие на DB-603. Скорее всего, V7 ни разу не поднимался в воздух с двигателями Jumo-213, а в январе 1945 года машину вернули Дорнье. Известен один послевоенный снимок этого самолета — разбитая машина, брошенная на опушке леса (правда, на фото можно разглядеть только второстепенные детали конструкции). Передний мотор оторван и валяется на боку перед самолетом. Фотография очень низкого качества, невозможно точно определить тип заднего двигателя. Передний, оторванный двигатель по мнению специалистов — стандартный DB 603. Скорее всего, вернувшись на родной завод, самолет получил «родные» двигатели. Правда, есть предположение, что Юнкерс заменил только задний мотор. В этом случае у прототипа воздухозаборники обоих двигателей должны находиться на одном, правом борту. Объединение двух разных двигателей в одном фюзеляже было возможно, так как оба мотора работали на бензине В4 с октановым числом 87. На серийных самолетах, конечно, предполагалось ставить двигатели одного типа. Но другие подробности проекта навсегда останутся тайной.
Следующим прототипом стал Do-335V8 (CP+UH, W.Nr. 230008), который предполагалось передать на фирму Daimler-Benz. Там на машину должны были поставить моторы DB603E (или LA). Установка новых двигателей влекла за собой переделку капотов, а также ряд других переделок, в том числе укороченные воздухозаборники для турбонаддува. В октябре 1944 года в Менгене прототип совершил пробный полет на большой высоте, а с февраля испытания 8-го «ферзуха» проводили в Рехлине.
Do-355V9 (CP+UI, W.Nr. 230009) был последним прототипом перед на чалом серийного производства. От своих предшественников самолет отличался усиленным шасси, а также рядом усиленных деталей внутренней конструкции. Кроме того, в конструкции самолета учли опыт испытаний предыдущих прототипов.
Девятый прототип служил образцом для модификации истребителя-бомбардировщика Do-335A-0/A-1. Первый полет Do-335V9 совершил 29 июня 1944 года. Управлял самолетом Квенцлер. Самолет был вооружен пушкой МК-103 с боекомплектом 70 выстрелов. Пушка стреляла через вал винта. Кроме того, над двигателем стояли два 15-мм пулемета MG-151с боекомплектом 200 выстрелов на ствол. Испытания вооружения прошли в июле 1944 года. На V9 стояли 12-цилиндровые рядные двигатели DB 603A-2 с перевернутым V-образным блоком цилиндров.
7 августа 1944 года самолет пере дали в исследовательский центр люфтваффе в Рехлине (Erprobungsstelle Rechlin). Испытания проводились с целью выяснить годность самолета к службе в линейных частях. Испытания проводил один из опытнейших пило тов центра инженер Генрих Бовэ. По всей видимости, Бовэ летал на всех типах самолетов, созданных в Рейхе. Он участвовал в испытаниях транспортника Аr-232, реактивных истребителей Не-280 и Me-262, ракетного Me-163 «Komet», разведчика Fi 256, ночного истребителя Та 154 и даже планера Fa-223. Удача способствовала Бовэ, он пережил все свои самолеты. Например, удача была на его стороне 18 августа 1944 года, когда он посадил аварийный V9, лишь незначительно повредив машину. Самолет удалось быстро отремонтировать и продолжить испытания.
8 конце войны самолет оставался в Рехлине, откуда неизвестный пилот вылетел на ней в сторону нейтральной Швейцарии. Однако он сбился с курса и, в конце концов, истратив бензин, выпрыгнул с парашютом над территорией Свободной Франции. Do-335V9 разбился, а дезертир попал в плен.
В Рехлине Бовэ многократно летал на Do-335V9, стараясь вскрыть все его недостатки и разработать наиболее эффективную технику пилотажа. В ходе полетов ему удавалось разгонять самолет до 760 км/ч! Быстрее летали только реактивный «Schwalbe» и ракетный «Komet». Принимая во внимание всю экзотичность «Komet», единственным конкурентом «Pfeil» был только Me 262.
Несмотря на свои внушительные размеры, Do-335 оказался на удивление маневренным. В пробных боях с Fw-190 тяжелый двухмоторный Do-335 частенько садился Fw-190 на хвост. В худшем случае, Do-335 давал полный газ и молниеносно отрывался от противника. Его не мог догнать ни один самолет с поршневым двигателем, ни немецкий, ни союзнический.
Все это шло на пользу машине. Бовэ высоко оценил и комфортность самолета. Самолет был легкий в пилотировании, а кабина была очень удобной, что у немецких самолетов наблюдалось не часто. Например, пилоты Bf-109 часто жаловались на тесноту кабины. Кроме того, Вилли Мессершмитт любил травить пилотов выхлопными газами, которые неизвестно откуда все время проникали в кабину. До конца войны угар в кабинах «мессеров» устранить не удалось.