Самолеты югославской сборки немного отличались от прототипа. Под задней частью фюзеляжа, за бомбоотсеком, на них монтировались наружные бомбодержатели для мелких бомб. На них можно было подвешивать 12-кг осколочные бомбы местного производства, зажигательные и осветительные бомбы, а также доработанные снаряды к 75-мм гаубице. Усовершенствованное бомбовое вооружение сначала установили на одной машине (27-й серийной) и испытали на полигоне Бела Црква у румынской границы. Получив удовлетворительный результат, внедрили новшество в серии и приступили к доработке ранее выпущенных бомбардировщиков.
Стрелковое вооружение «Блен-хейма» в Югославии также подвергли критике. По-видимому, все машины, собранные заводом «Икарус», вооружались пулеметами «FN-Брау-нинг», изготовленными в Бельгии. На одной машине верхнюю турель заменили югославской, сделанной на заводе «Телеоптик» в Белграде. Она имела большие углы обстрела и комплектовалась итальянским 12,7-мм пулеметом «Бреда». Фюзеляж пришлось немного доработать и усилить. В дополнение к неподвижному пулемету в крыле, в пилотской кабине установили в гнезде «Браунинг», из которого вел огонь штурман. Защиту снизу обеспечил еще один пулемет в люке в днище фюзеляжа. Оба дополнительных пулемета имели боезапас по 500 патронов. Опытный образец успешно прошел испытания и 12 ноября 1941 г. «Икарус» получил контракт на переоборудование по этому эталону 61 самолета. Реально до апреля 1941 г. успели доработать только три машины.
Вместе с более современными «Бленхеймами» IV, прибывшими из Великобритании в начале 1940 г., «единички» состояли на вооружении 8-го бомбардировочного полка и 11-й отдельной группы югославских ВВС. Многие из них в первый день войны самолеты Люфтваффе уничтожили на стоянках. Уцелевшие бомбили немецкие колонны, двигавшиеся от болгарской границы, и даже нанесли удары по промышленным объектам в Австрии и Венгрии. Несколько «Бленхеймов» быстро продвигавшиеся части вермахта захватили на аэродромах. Впоследствии их передали ВВС марионеточного хорватского государства.
В апреле 1936 г. 12 «Бленхеймов» I заказала Турция. Первые два бомбардировщика перевезли в Стамбул морем в октябре 1937 г., а остальные десять перегнали по воздуху в марте-июне следующего года. Машины туркам понравились и последовал второй заказ на 12 самолетов, увеличенный позднее до 18. «Бристоль» выполнила его к февралю 1939 г.
В ноябре 1939 г. англичане заключили соглашение с Румынией о продаже 40 машин. На этот раз поставку осуществляла фирма «А.В. Роу». По некоторым данным, реально отправили только 37 самолетов. В 1941 г. румынские «Бленхеймы» участвовали в боевых действиях в Молдавии и на Украине.
На базе «Бленхейма» I построили две экспериментальные машины; в обоих случаях переделывались серийные самолеты. «Бленхейм» PR.I, по замыслу конструкторов, являлся скоростным невооруженным фоторазведчиком. Размах крыла немного урезали, законцовки его сделали почти прямоугольными, сняли верхнюю турель, тщательно загерметизировали все люки, уменьшили площадь остекления носовой части, форсировали двигатели и поставили новые винты-автоматы «Ротол». Для улучшения аэродинамики вместо нанесения обычного камуфляжа самолет покрасили очень гладкой краской «камутинт» и отполировали все поверхности. Однако эффект всех этих мероприятий оказался невелик, и серийно PR.I выпускать не стали.
Опытный разведчик "Блейнхейм" PR.I
Прототип "Бленхейма" IV с первоначальным вариантом носовой кабины
"Бленхеймы "IV, 1940 г
Другим интересным вариантом явился «Бленхейм» II с увеличенными запасом горючего и бомбовой нагрузкой. Дополнительные топливные баки поставили в консолях крыла, а под крылом между фюзеляжем и моторами смонтировали по одному наружному бомбодержателю, рассчитанному на бомбу калибром до 227 кг (500 фунтов). В связи с увеличением взлетного веса усилили шасси. Но испытания показали, что скорость самолета сильно уменьшилась по сравнению с серийными машинами, что делало «Бленхейм» II более уязвимым для перехвата истребителями. Дальнейшие работы по этой модификации прекратили.
Гораздо более успешными явились попытки создания «длинноносого» «Бленхейма», которые в итоге привели к появлению массовой модификации IV.
Еще в 1936 г. министерство авиации выдало задание 11/36 на разработку разведчика-бомбардировщика для Берегового командования, который должен был сменить Авро «Энсон». Используя практически все элементы «типа 142», конструкторы «Бристоль» выдали проект «тип 149». Его главной отличительной чертой была удлиненная носовая часть с выдвинутым вперед местом штурмана. Один из серийных «Бленхеймов» переделали в опытный образец нового варианта, получившего имя «Бо-лингброк». На него сразу выдали заказ на 134 экземпляра. 24 сентября 1937 г. «Болингброк» совершил свой первый полет. Штурман сидел теперь впереди и ниже летчика, имел столик для карт и свой комплект приборов. Зато хуже стало пилоту: врезав перед его местом еще одну секцию фюзеляжа, конструкторы так далеко отодвинули от его глаз лобовое стекло, что обзор значительно ухудшился. Пришлось перейти к традиционной «ступенчатой» компоновке фюзеляжа. Более того, для улучшения обзора пилоту, место которого располагалось левее оси машины, первоначально полукруглый верх над местом штурмана «вмяли» с левой стороны, сделав его асимметричным.