Série C "Cäsar"
       (1937/1938)

Série D "Dora"
      (1938/1939)

Série E "Emil"
      (1939/1940)

Série F "Fritz"
      (1941/1942)

Obs: Como os motores DB 601E e o canhão MG151 ainda não estavam disponiveis, os F-0 foram equipados com motor DB 601N das versões anteriores e um canhão MGFF/M de 20mm montado no eixo da hélice. A entrada de ar do turbocompressor era a mesma do 109E. Foram fabricadas 10 unidades.

Série G "Gustav"
         (1942/1944)

Série K "Kurfürst"
         (1944/1945)

Baseado no sucesso inicial das operações de treinamento, a Messerschmitt foi instruída a fornecer para a Kriegsmarine uma versão para porta-aviões do Bf109E. O projeto designado Bf109T (Träger), era uma modificação simples do Bf109E-1, com uma área alar aumentada, a incorporação de um gancho de engate próximo à bequilha e a instalação de pontos de fixação para catapulta. As asas alongadas foram desenhadas com uma articulação, permitindo que as asas fossem dobradas para ocupar menos espaço no porão do navio.

O desenho foi aceito pela Kriegsmarine, mas, em razão da demanda o programa de produção foi transferido para a Fieseler. Dez Bf109E-1´s foram transformados na linha de montagem como aeronaves de pré-produção e receberam o nome de Bf109T-0. Sessenta Bf109T-1 foram encomendados para a Fieseler. No entanto, no abril de 1940, os trabalhos no “Graf Zeppelin” acabaram por serem suspensos e, por fim, cancelados definitivamente no início de 1943. A Fieseler recebeu ordens de completar o pedido de 60 aeronaves, porém para segurar sua utilização, os ganchos e pontos da catapulta foram retirados. Essa variante foi redesignada B109T-2 e era equipada com um suporte central que podia carregar um tanque extra de combustível ou uma variedade de bombas, incluindo quatro bombas de 50kg ou uma de 250kg. A entrega dos Bf109T-2´s começou em março de 1941 com as aeronaves sendo entregues para unidades sediadas na Noruega, onde de operações de pequenos aeroportos era uma necessidade. Em 1943, os aparelhos sobreviventes foram enviados para a fortaleza situada na baía de Heligoland, atuando na defesa da área.

A boa receptividade que essa idéia teve na Luftwaffe levou a Messerschmitt a iniciar uma série de projetos para adaptar um par de fuselagens do Bf109 unidas através de uma asa e leme geminados. A proposta era oferecer à Força Aérea um caça-bombardeiro de alto desempenho sem ter que alterar substancialmente a linha de produção já existente - o que ocorreria em caso de um projeto inteiramente novo.

A proposta da Messerschmitt foi recebida com interesse pelo OKL (Oberkommando der Luftwaffe), e a aprovação para a montagem e testes de um protótipo foram dadas no início de 1942. Para verificar a viabilidade do conceito e suas características de vôo, um par de fuselagens foram montadas no final do ano, na configuração Zwilling. A única modificação foi a incorporação de partes estruturais necessárias para unir as asas e os lemes na cauda, além do reposicionamento do trem de pouso.

Cada porção externa das asas era capaz de ser equipada com um suporte para uma bomba de 250kg e outro suporte de bombas de mais de 500kg poderia ser adaptado à porção central da asa. Em razão do uso de dois motores Daimler-Benz DB 601E, um par extra de radiadores foram colocados na seção central da asa.

Durante a montagem do protótipo, Messerschmitt também iniciou a construção de um modelo aperfeiçoado, que utilizava as fuselagens do 109G e incorporava motores DB605A (padrão do “Gustav”) ou o Jumo 213E. O armamento previsto era um par de canhões MK108 de 30mm disparando pelo cubo da hélice, um canhão MK103 de 30mm na porção central da asa e um par adicional de MK108 em gôndolas sob as porções exteriores das asas.

A despeito das duas fuselagens, o Zwilling ainda continuaria a ser um avião monoposto: o piloto ficaria na fuselagem direita, enquanto que a outra, devidamente selada, seria utilizada para armazenar o combustível do avião.

O protótipo inicial do Bf109Z estava completo em meados de 1943. Entretanto durante os testes de solo, ele foi seriamente danificado em um bombardeio aliado na base onde estava estacionado. Os esforços de reparos foram imediatamente iniciados mas, antes que pudessem ser finalizados, todo o conceito do Zwilling foi abandonado em prol dos novos caças com motor a jato e pelas versões de caça-bombardeiro do Focke-Wulf Fw190.