Wszystkie te trzy prototypy uległy zniszczeniu podczas amerykańskiego nalotu w dniu 5 sierpnia 1944 roku na Langenhagen. Kolejne prototypy powstawały od stycznia do lipca 1944 roku i nosiły oznaczenia od V4 do V23. M.in.: V4 (nr rej TE+FH, nr płatowca W.Nr 1540000004/100004) służył do testów uzbrojenia stosowanego potem w egzemplarzach seryjnych, V5 (nr rej TE+FI, nr płatowca W.Nr 1540000005/100005) testował stację radiolokacyjną FuG 212, V6 (nr rej TE+FJ, nr płatowca W.Nr 1540000006/100006) jak V5 tyle, że zastosowano elektryczny trymer steru kierunku, V7 (nr rej TE+FK, nr płatowca W.Nr 1540000007/100007) samolot bez radaru, V8 (nr rej TE+FL, nr płatowca W.Nr 1540000008/100008) z nowymi silnikami Jumo 213A i śmigłem VS111, V9 (nr rej TE+FM, nr płatowca W.Nr 1540000009/100009) zbudowany w Poznaniu, uległ zniszczeniu w pierwszym locie, V10 (nr rej TE+FN, nr płatowca W.Nr 1540000010/100010) z silnikami jak V8, V11, 12, 13 przeznaczone do statycznych prób zniszczeniowych, V14 prototyp wersji Ta 154 C – jednym z oblatywaczy był Adolf Galland, V15 prototyp jednomiejscowej wersji dziennej, V16-19 – brak informacji co do zastosowania, V20 prototyp Ta 154 C-1, V21 prototyp Ta 154 C-2, potem C-3, V22 (nr rej TQ+XA, nr płatowca W.Nr 1540000011/120001) służył do prób z silnikami Jumo 213A, pozbawiony uzbrojenia, V23 (nr rej