3 个月后，3 架原型机再次装箱，运回奥格斯堡，根据实战中取得的数据对后续机型进行调整。
V7 于 1937 年 3 月首飞，换装 Jumo 210G 发动机，增加了两级增压器，出力提高到 700hp，作为 Bf 109B-2 的原型。
V7
V8 是 Bf 109C 系列的原型，使用 Jumo 210Ga 发动机，在起落架舱外侧加装了两挺 MG17 机枪，为此对前襟翼做了修改。在射击测试中取得了极大成功，所以四挺机枪成了 Bf 109C 的标准搭载方案。
V9 在 V8 的基础上，将机翼的机枪换成 20 毫米 MG FF 机炮，但由于要改动机翼以安装大尺寸的机炮和弹鼓，但已有的生产线无法完成，直到后来的 E 系列才解决这个问题。
V10
换装高性能的戴姆勒—奔驰 DB 600Aa 发动机，起飞功率 900hp。在 1937 年 7 月参加苏黎世—多本道夫国际飞行大会时，飞行员恩斯特·乌德特（已经是 Bf 109 的坚定拥护者了）企图创造一项速度纪录，结果迫降损毁。
V11 顶替 V10 进行 DB 发动机的测试。
V12 和 V13 使用 DB 600A 发动机，后者换装了更有力的 DB 601 发动机，并在 1937 年 11 月刷新了陆基飞机的时速纪录：沿着 3km（1.86miles）长的路线分别从两头起步，各飞一个来回，V13 平均速度 610.5km/h（379.38mph）。