Вместе с тем руководство фирмы отчетливо понимало, что расчитывать на серийное производство можно только создав самолет превосходящий изделие фирмы Вилли Мессершмитта едва ли не по всем статьям. Начатая в 1938 г. предварительная проработка проекта под обозначением Е-240 была закончена летом 1939 г., когда руководство Техническим департаментом озакомившееся с аванпроектом выдало официальное задание на самолет.
Согласно ему Е-240 представлял собой двухмоторный цельнометаллический моноплан с двухместной гермокабиной и двумя дистанционно управляемыми пулеметными установками, простреливавшими заднюю полусферу. Крыло будущего -охотника» относительно небольшой площади, снабженное автоматическими предкрылками и двухщелевыми закрылками, имело очень высокую степень механизации. В хвостовой части фюзеляжа в виде раскрывающегося зонтика жесткой конструкции был смонтирован воздушный тормоз.
Отсутствие необходимого опыта серьезно затормозило постройку прототипов, в то время как в осенью и зимой 1939-1940 гг. прототипы Ме210 один за другим поднимались в воздух, Ar240V1 и V2 простаивали в сборочном цехе. Правда, конструкторам DVL, достаточно быстро удалось довести до роботоспособного состояния систему наведения обеих турелей FA-13, которая испытывалась на опытном Bf 162.
Наконец, 10 мая 1940 г. Ar240V-1 выполнил первый полет, в ходе которого машина продемонстрировала продольную и поперечную неустойчивость. Ряд изменений внесенных в конструкцию V-2 не изменили поведения самолета в воздухе и это заставило конструкторов перекомпоновать фюзеляж Ar240V-3, заметно сдвинув центр тяжести вперед. Теперь кабина экипажа размещалась впереди (как на Ме210), а хвостовая часть получила дополнительную секцию длиной 1,2 м. С целью повышения курсовой устойчивости в дополнение к двухкилевому оперению конструкторы смонтировали третий киль, а предкрылки и воздушный тормоз сняли. Помимо этого, «тройка» получила полный комплект вооружения, включавшего пару 20-мм пушек MG151 и столько же 7,92- мм пулеметов MG17, предназначенных для стрельбы вперед, а также две дистанционно управляемые турели (верхнюю и нижнюю), оснащенные 7,92-мм спарками MG81Z.
Оснащенный 1075-сильными моторами DB601A, Ar240V-3 показал несколько лучшие летные данные чем стандартный Bf 110С-3, однако управляемость по прежнему не удовлетворяла пилотов. Кропотливая работа продолжалась еще в течение года. Лишь летом 1941 г. испытатели отметили некоторое улучшение. К этому времени на самолете были установлены более мощные DB601F развивавшие на взлетном режиме 1350 л.с. и 1300 л.с. на высоте 5000 м., с которыми «тройка» на высоте 6000 м разогналась до 615 км/ч. По этому показателю Аг240 уверенно превзошел серийный Bf110F, оснащенный силовой установкой того же типа и почти не уступал основному истребителю Люфтваффе Bf 109F.
К этому времени RLM сочло, что скоростной разведчик более необходим чем новый «охотник», и с самолета сняли наступательное вооружение. В таком виде он и был передан в конце лета 1941 г. на войсковые испытания в состав 3(F)/123, входившей в состав поредевшего 3-го Воздушного флота Люфтваффе. «державшего фронт» на побережье Ла-Манша. Мнение фронтовых пилотов в целом совпало с отзывами испытателей из Рехлина, поскольку все они отмечали великолепные скоростные характеристики новой машины, позволявшие ей появляться в любое время в небе над Британскими островами.
Однако характеристики управляемости попрежнему были неважными. К тому же прекрасно показавшие себя в ходе испытаний, дистанционные турели оказались не отработанными. Быстро выяснилось, что точное наведение пулеметов на цель достаточно легко реализуемое в лабораторных условиях, почти невозможно в реальном полете. Испытания выявили, что по мере приближения стволов к оптической оси прицела, наведенного на вражеский истребитель, управляющий сигнал, а вместе с ним и давление в гидросистеме уменьшались и установка, испытывавшая воздействие на стволы мощного набегающего потока, останавливалась не отрабатывая поворота на нужный угол. Как было установлено, недобор угла разворота составлял до 10°, а точный огонь оператор мог вести лишь в узком секторе +/"15°. Впрочем, оборонительное вооружение на «тройке» вскоре демонтировали, поставив вместо него пару фотокамер Rb50/30.
Любопытное заключение о новом Арадо составил заместитель командира 3(F)/123 гауптман Кнемейер: «…Скоростные характеристики превосходны и позволяют легко уходить от новых “Спитфайров" (имеются ввиду «Спитфайры MkV» – Прим. авт.) даже находящихся на одной высоте… Задние огневые точки конструктивно недоведены, но этот недостаток в значительной степени сглаживает ся высокой скоростью, оставляющей для атаки очень узкий сектор… Наиболее серьезным недостатком является плохая управляемость на скоростях менее 0,7 от максимальной… Самолет имеет склонность к рысканью по курсу и высоте, легко допускает несанкционированный крен, что особенно опасно при заходе на посадку. Работать с органами управления на этом этапе полета приходится строго дозированными движениями… На взлете этот недостаток проявляется не так заметно из-за повышенных оборотов моторов, но на разбеге требуется повышенное внимание т. к. имеется склонность к развороту… »