Dla usprawnienia prac zdecydowano się na zastosowanie wcześniej opracowanych rozwiązań. Z He 111 P/H przejęto układ kabiny załogi. Do napędu zdecydowano się użyć czterech silników Daimler-Benz DB 601 zamontowanych w tandemowych parach. Taki układ pozwalał zmniejszyć opory czołowe konstrukcji oraz dawał szanse na poprawę zwrotności. Największe problemy zespołowi konstrukcyjnemu stwarzał wymóg bombardowania z lotu nurkowego pod kątem 60°. Spowodowało to konieczność znacznego wzmocnienia konstrukcji, a co za tym idzie wzrostu masy maszyny. 6 lipca 1939 niemieckie lotnictwo zamówiło w zakładach Heinkla budowę dwudziestu egzemplarzy serii przedprodukcyjnej, które otrzymały oficjalne oznaczenie He 177 A-0. 19 listopada dokonano w Rechlinie oblotu prototypu He 177 V1, samolot pilotował szef wydziału doświadczalnego lt. Francke.
Prace nad He 177 spowolniły z powodu utraty zainteresowania maszyną ze strony Oberkommando der Luftwaffe. Projekt nie został przerwany dzięki Kriegsmarine, która zgłosiła zapotrzebowanie na samolot mogący koordynować działalność okrętów podwodnych na Atlantyku. Drugi prototyp wzbił się w powietrze 9 grudnia 1939, w jego konstrukcji wprowadzono zmiany. Powiększony został w nim statecznik pionowy oraz komora bombowa.