Последней модификацией, разработанной как ночной бомбардировщик, стал «Веллингтон» Mk. X («Тип 448»). В основном он был подобен Mk. Ill, но имел моторы Bristol Herculesus VI или XVI. Однако самой важной инновацией этой машины стал переход к новому алюминиевому сплаву DTD646 с лучшими удельными прочностными характеристиками. Взлетная масса самолета возросла до 15556 кг. На поздних машинах, выпущенных в 1945 г., руль направления сделали с роговой компенсацией. Mk. Хстал самым массовым из семейства «Веллингтонов». Со второй половины 1942 г. по октябрь 1945 г. выпустили 3796 самолетов этого типа, из них – 1370 в Блэкпуле и 2426 – в Честере. 270 «десяток» переделали в учебно-тренировочные самолеты «Веллингтон» Т Mk. 10 («Тип 448») и «Веллингтон» Т Mk. XIX («Тип 619»), предназначенные для подготовки летчиков, штурманов и бортоператоров. На них отсутствовали передние турели и, как правило, были сняты пулеметы кормовых оборонительных установок. Размер бокового остекления у разных самолетов мог варьироваться. На некоторых машинах по правому борту в хвостовой части фюзеляжа устанавливали боковую дверь.
В 1943 г. вУэйбридже приступили к переделке устаревших «единичек» и «троек» в транспортные самолеты. С них сняли вооружение, носовую и хвостовую турели заменили обтекателями, врезали дверь на правом борту. Всего переделали более 100 машин, получивших наименование «Веллингтон» С Mk. XV, «Веллингтон» С Mk. XVI и «Веллингтон» С Mk. Ill (конверсии Mk. IA, Mk. IC и Mk. Ill соответственно). Транспортные варианты эксплуатировались в основном на Ближнем Востоке. Они перевозили грузы, пассажиров, буксировали десантные планеры. Также один бомбардировщик Mk. IA (per. Р2522)переделали в самолет для перевозки солдат. Он получил обозначение «Веллингтон» Mk. IX («Тип 437»).
Отдельной главой в истории «Веллингтона» стали его высотные модификации. Требования В.23/39 по разработке высотного бомбардировщика, сформулированные в начале 1939 г., предусматривали создание самолета с бомбовой нагрузкой 454 кг, рабочим потолком до 12000 м и продолжительностью полета свыше девяти часов. Для работы на таких высотах на самолет предполагалось установить специальную гермокабину, причем кормовой стрелок на средних высотах находился в своей турели и лишь перед набором большой высоты перемещался в гермокабину. Возможными высотными силовыми установками тогда считались моторы «Геркулес» HE8SM и «Мерлин» RM1SM.
Первый прототип «Веллингтона» Mk. Ill (per. Р9238) с двигателями «Геркулес». Май 1939 г.
«Веллингтон» Mk. IA в полете с выпущенной выдвижной подфюзеляжной турелью FN25
«Веллингтон» Mk. IC стал первым крупносерийным самолетом этого типа
Для решения такой задачи «Виккерс» спроектировал цилиндрическую гермокабину. В ее задней части находилась дверь. Круглый вырез сверху, накрытый небольшим прозрачным блистером, обеспечивал пилоту весьма ограниченный обзор. Небольшой иллюминатор перед куполом пропускал свет в кабину штурмана, а другой – спереди под гермокабиной служил для прицеливания при бомбометании. «Геодезический» набор фюзеляжа перед крылом изменили так, чтобы разместить гермокабину. В мае 1939 г. заказали опытные образцы. Первым из них стал «Веллингтон» Mk. V («Тип 407») с моторами «Геркулес» VIII, однако ввиду того, что нужные двигатели задерживались, на опытную машину установили «Геркулес» III, а самолет обозначили как «Тип 421» (per. R3298). Его первый полет состоялся в сентябре 1940 г. В октябре удалось достичь высоты 20000 футов (6096 м), прекратив дальнейший набор ввиду запотевания и обледенения остекления пилота. Позже самолет смог подняться до 30000 футов (9144 м). Проект потребовал серии доводок и переделок, а моторы «Геркулес» VIII, установленные на втором прототипе (per. R3299), так никогда и не оправдали возлагаемых на них ожиданий.
Тем временем, в 1940 г. был выдан заказ по заданию 17/40 на 30 высотных «пятерок». Серийный вариант «Тип 426» оснастили моторами «Геркулес» VIII, а альтернативные «Тип 448» и «Тип 436» – двигателями «Геркулес» 38 и «Геркулес» XI, соответственно. Агрегаты планера для серии были запущены в производство на новом экспериментальном заводе VAX-1 в Смитс-Лаун, а собирали самолеты в Фоксуоррене – небольшом филиале рядом с заводом в Уэйбридже. Было построено только три «Веллингтона» V.
Проблемы с «Геркулесами» привели к тому, что ставку сделали на моторы фирмы «Роллс-Ройс», у которой работы по высотной серии двигателей «Мерлин» 60 продвигались быстрее. Одну из недостроенных серийных «пятерок» оснастили парой «Мерлинов», обозначив ее «Веллингтон» Mk. VI («Тип 431»), Свой первый полет он совершил в 1942 г.
Гермокабина длиной 5,56 м и диаметром 1,65 м была доработана в сравнении с предшественником. В частности, приняли меры против запотевания купола и окон, усилили теплоизоляцию. Для защиты сзади планировали создать герметизированную турель FN70 с четырьмя пулеметами, но пока ее не существовало, на самолете использовали доработанную турель FN20A с дистанционным управлением из гермокабины. Для прицеливания установили специальный перископ. Одно время опытный образец «Веллингтона» Mk. VI летал с удлиненными на 1,83 м консолями, но в серию это не внедрили.