Первый опытный Fw 187 VI (D- AANA) был выведен на аэродром весной 1937 г с двумя Jumo 210Da мощностью по 680 л.с. на взлете. На нем стояли полуубираемые радиаторы и винты изменяемого шага "Юнкерс-Гамильтон". Первые летные испытания проводил новый главный испытатель "Фокке-Вульфа" флюг-капитан Ганс Зандер, который ушел из испытательно центра в Рехлине и в марте пришел на фирму. Опытный самолет с самого начала продемонстрировал высокие летные данные, достигнув на высоте 4000 м скорости 520 км/ч, несмотря на явно недостаточную мощность двигателей. Полетный вес Fw 187 VI был 4565 кг – в два раза больше, чем у поступающего на вооружение люфтваффе одномоторного Bf 109В-2. В результате штаб люфтваффе отказался верить, что скорость опытного истребителя "Фокке-Вульфа" была на 80 км/ч больше, чем у хваленого "Мессершмитта". Полагали, что Зандер был введен в заблуждение неверными показаниями прибора. Чтобы доказать, что ошибки не было, Блазер по совету Зан- дера поместил трубку Пито в носовой части Fw 187 VI, исключив какие-либо помехи в работе приборов. Последующие испытания полностью подтвердили предыдущие цифры.
Нагрузка на крыло у Fw 187 VI была 150 кг/м2 и рассматривалась в 1937 г слишком высокой для истребителя. Но для своих размеров самолет показал хорошую маневренность, а отличные скороподъемность и пикирующие качества позволили Танку назвать Fw 187 "Фальке" (Сокол), причем именно как характеристику качеств самолета, а не как собственное имя. По мере продвижения испытаний Зандер приближался к предельной расчетной скорости, увеличивая в каждом полете угол пикирования. Расчеты показывали, что флаттер руля направления должен был начаться на скорости 990 км/ч. Но Блазер полагал, что флаттер должен был начаться при скорости 750-825 км/ч. По его настоянию на руль был установлен дополнительный противовес, чтобы избежать флаттера по крайней мере до скорости 735 км/ч – наибольшей возможной расчетной скорости пикирования. Во время очередного полета Зандер начал пикировать с высоты 7000 м. Указатель скорости достиг 730 км/ч, когда хвост самолета стал сильно вибрировать. Не имея никакой реакции от рулей, Зандер уже собрался выброситься с парашютом, но вдруг услышал громкий хлопок в хвостовой части. Одновременно управляемость вошла в норму. После посадки выяснилось, что вибрация была вызвана дополнительным противовесом, а хлопок, который слышал Зандер, был отрывом этого противовеса в результате сильной тряски.
Потом Fw 187 VI несколько модернизировали. Кроме перехода с винтов "Юнкерс-Гамильтон" на VDM, самолет испытывался с двухколесными стойками шасси, имевшими узкие протекторы колес высокого давления. Оказалось, что такое шасси не имеет никаких преимуществ перед одноколесными стойками с пневматиками низкого давления. Пришлось вернуться к старым. С самого начала была предусмотрена установка четырех 7,9-мм пулеметов MG 17 по бокам фюзеляжа. Они были установлены еще в начале испытаний. Такое же вооружение предусматривалось и для Fw 187 V2, который приступил к испытаниям летом 1937 г. Второй самолет отличался более узкой хордой руля направления и большим триммером. Сбалансированный руль высоты получил также большие триммеры. Было установлено меньшее по размеру, полуубираемое хвостовое колесо. Кроме того, двигатели Jumo 210Da заменили на Jumo 210G, имеющие систему непосредственного впрыска топлива, с неподвижным радиатором и реактивными выхлопными патрубками.
В июне 1936 г, всего через несколько месяцев после запуска в производство трех опытных Fw 187, полковник фон Рихтгофен был заменен во главе проектной секции на Эрнста Удета. Взгляды Удета были и радикальными, и консервативными одновременно. Чрезвычайно опытный пилот-истребитель, он понимал близкий уход со сцены бипланов. Однако, как и большинство его коллег, Удет полагал, что приоритетным останется маневренный бой истребителей, а недостатки в таком бою двухмоторной машины доказывать было не нужно – она бы никогда не сравнялась в маневренности с одномоторным истребителем. Таким образом, после запуска в серию Bf 109 Технический департамент вновь пересмотрел свое отношение к Fw 187. Было заключено, что так как штаб люфтваффе все еще не выдвигал требований к одноместным двухмоторным истребителям, то самолет требуется переделать в "охотник", который требовал применения экипажа как минимум из двух человек и более мощного вооружения.
Еще за несколько месяцев до готовности Fw 187 VI Танк получил указание переделать проект под двухместный вариант. Было заказано еще три опытных самолета, и хотя Танк считал позицию Технического департамента близорукой, Блазер и его конструкторы, исходя из того, что в существующем виде самолет вряд ли пойдет в серию, приступили к оборудованию второго места в кабине. Работа по V 1 и V2 зашла слишком далеко, чтобы что-либо менять, зато Fw 187 V3 еще не собирался и его закончили уже двухместным.
Блазер, старавшийся избежать увеличения размеров истребителя, чтобы разместить радиста, только слегка удлинил фюзеляж. Врезка кабины потребовала перемещение фюзеляжного бака назад, а для сохранения центровки двигатели были вынесены вперед. Это потребовало переделать двигательные гондолы. Два 7,9-мм пулемета были заменены на пару 20-мм пушек MG FF в нижней части фюзеляжа (правда, реально ставились только макеты). Удлиненный "парник" фонаря закрывал обе кабины. Передняя сдвижная секция открывалась вперед, а задняя вместе с радиомачтой – назад.