Koncem roku 1936 byla zahájena výroba předsériové verze označené Bf 109 B-0 (vzhledem k tomu, že vzorem pro vyráběné stroje byl prototyp V3, bylo použito k identifikaci verze písmeno B, verze A, které měl za vzor sloužit prototyp V2 nebyla nikdy vyráběna).
Všech deset strojů varianty B-0 dostalo navíc prototypové označení, např. Bf 109 B-01 (Werk-Nr.878, D-IALY) – Bf 109 V4, Bf 109 B-02 (Werk-Nr.879, D-IIGO) – Bf109 V5, Bf109 B-03 (Werk-Nr.880, D-IHHB) – Bf 109 V6, atd. Exempláře V5 a V6 byly místo dřevěných vrtulí Schwarz vybaveny stavitelnými kovovými vrtulemi VDM. Všechny letouny byly poháněny motorem Junkers Jumo 210 B o vzletovém výkonu 477 kW (640 k). V únoru 1937 se k Jagdgeschwader 132 Richthofen, umístěné na základně Jüterbog-Damm, dostaly první sériové exempláře Bf 109 B-1. Stroje měly dřevěné vrtule Schwarz a motory Junkers Jumo 210 Da s dvoustupňovým kompresorem o vzletovém výkonu 500 kW (680 k). Palivová nádrž o objemu 250 dm3 byla umístěna v trupu za a pod pilotním sedadlem. Chladič oleje se nacházel pod levým křídlem. Pilot měl k dispozici zaměřovač Carl Zeiss Revi C/12 C a radiostanici FuG VI 1 s drátovou anténou nataženou mezi anténním stožárkem a konci stabilizátoru a kýlovky. V průběhu výroby se začala používat prodlužovací cívka, která umožnila zkrátit anténu na úsek mezi vrcholem kýlové plochy a anténním stožárkem.
Ohromného úspěchu dosáhla německá výprava, startující s pěti letouny Bf 109 na mezinárodních závodech v Curychu konaných ve dnech 23. července až 1. srpna 1937. Němci vyhráli skupinový rychlostní závod s průměrnou rychlostí 376 km/h, rychlostní závod jednotlivců 4 x 50 km (Carl Francke na V8), rychlostní závod jednotlivců na 367 km dlouhé trase Dübendorf-Thun-Bellinzona-Dübendorf (Hans Seidemann na V8 rychlostí 388 km/h) a soutěž ve stoupání a následném sestupu (Carl Francke na V13, který během 2 minut a 5 sekund vystoupal do 3 000 m a poté střemhlavým letem sestoupil do výšky 150 m).
Na jaře 1937 začaly zkoušky Bf 109 V3 s kanónem MG FF ráže 20 mm, během nichž se zjistilo, že při střelbě kanónu vzniká chvění, které způsobuje poškození motorového lože. V druhé polovině března 1937 byl Bf 109 V7 vybaven motorem Junkers Jumo 210 G s přímým vstřikováním paliva do válců. Tento motor dosahoval vzletového výkonu 522 kW (700 k) a maximálního výkonu 504 kW (675 k) ve výšce 3 800 m. Výrobce motorů, firma Junkers však nebyl schopen zajistit rychlý náběh jejich sériové výroby. V létě 1937 po vyrobení asi třiceti kusů Messerschmittu Bf 109 B-l byla zahájena výroba upravené varianty označené Bf 109 B-2. Letouny této varianty byly opatřeny kovovými dvoulistými stavitelnými vrtulemi typu VDM (licence firmy Hamilton).
Současně se zahájením výroby motorů Jumo 210 Ga o vzletovém výkonu 522 kW (700 k) u firmy Junkers se rozběhla i výroba letounů verze Bf 109 C-1, které byly těmito motory poháněny. Výzbroj verze C byla rozšířena o dva kulomety MG 17 ráže 7,92 mm umístěné v křídle. Nový systém výzbroje byl testován již dříve na prototypech V7 (D-IALY) a V8 (D-IPLU). Kulomety byly umístěny za podvozkovými šachtami a vedení nábojových pásů bylo uloženo za nosníkem podél jeho horní a dolní části. Zásoba střeliva činila 420 nábojů na zbraň. Verze C se také vyznačovala novými, upravenými výfuky. Varianty C-2 až C-4 existovaly pouze v prototypových exemplářích a nebyla zahájena jejich sériová výroba. Bf 109 C-2 byl vybaven pátým kulometem MG 17 ráže 7,92 mm střílejícím kanálem v bloku motoru a osou vrtule. Prototyp Bf109 C-3 (Bf109 V9) byl vyzbrojen dvěma kanóny MG FF ráže 20 mm se zásobou 60 nábojů na zbraň. Kanóny byly umístěny v křídle místo kulometů MG 17. Jejich bubnové zásobníky byly zespodu zakryty kapkovitými krytkami. Výzbroj varianty C-3 doplňovaly trupové kulomety MG 17 uložené nad motorem. Bf 109 C-4 byl, kromě čtyř kulometů MG 17 umístěných na stejných místech jako u varianty C-1, vyzbrojen rovněž kanónem MG FF ráže 20 mm střílejícím osou vrtule.
Verze Bf 109 D byla vyráběna jako přechodový model mezi letouny Bf 109 C poháněnými motorem Junkers Jumo 210 a letouny Bf 109 E s motorem Daimler-Benz DB 601, které měly představovat standardní stíhačku. V červnu 1937 byl prototyp Bf 109 V10 místo motoru Jumo 210 G opatřen motorem Daimler-Benz DB 600 Aa o vzletovém výkonu 716 kW (960 k) vybaveným kovovou třílistou stavitelnou vrtulí VDM. Tento stroj se zůčastnil závodů v Curychu. Stejným motorem byly poháněny také prototypy V11, V12 (oba bez výzbroje), V13 (D-IPKY) a V14 (D-ISLU). Protože byl nový motor delší než dosud užívaný bylo nutno změnit tvar motorového krytu. Dva chladiče glykolu byly umístěny pod křídlem, chladič oleje pod motorem dostal nový, menší a aerodynamicky lépe tvarovaný kryt.
Ukázalo se však, že motory DB 600 nesplňují všechna očekávání a nebudou proto sériově vyráběny. Vzhledem k tomu, že na vylepšenou verzi DB 601 bylo nutno ještě nějakou dobu čekat, Reichsluftfahrtministerium rozhodlo využít zásob motorů Junkers Jumo 210 Da a zahájit sériovou výrobu přechodové verze označené Bf 109 D. Letouny této verze byly, stejně jako stroje varianty C-1, vyzbrojeny čtyřmi kulomety MG 17 ráže 7,92 mm a vybaveny zaměřovačem Revi C 12/D. Oproti předchozím verzím měly vylepšené zavěšení ostruhového kolečka. Popsané stroje obdržely označení Bf 109 D-1. V letech 1940-41 byly letouny upraveny instalací výfuků charakteristických pro verzi Bf 109 E. Deset Bf 109 D-1, které zakoupilo Švýcarsko bylo vyzbrojeno švýcarskými kulomety ráže 7,45 mm se zásobou 480 nábojů pro každý trupový kulomet a 418 nábojů pro každý kulomet umístěný v křídle. Verze D byla licenčně vyráběna závody Focke-Wulf v Brémách, které dodaly asi 200 kusů.
Technický popis
Typ: Messerschmitt Bf 109 C-1 – jednomístný stíhací letoun.
Pohonná jednotka: řadový dvanáctiválcový kapalinou chlazený motor Junkers Jumo 210 Ga o vzletovém výkonu 522 kW (700 k) a maximálním výkonu ve výšce 3 800 m 496 kW (675 k).
Výzbroj: dva kulomety MG 17 ráže 7,92 mm se zásobou 500 nábojů na zbraň umístěné v trupu nad motorem a dva kulomety MG 17 se zásobou 420 nábojů na zbraň v křídlech.
Technická data: Rozpětí: 9,90 m, Délka: 8,70 m, Výška: 2,45 m, Hmotnost prázdného letounu: 1 585 kg, Vzletová hmotnost: 2 280 kg, Maximální rychlost: 470 km/h, Maximální rychlost u země: 420 km/h, Dostup: 8 400 m, Dolet: 652 km
První kamuflážní schéma je Messerschmitt Bf 109 D-1, Kommandeur J/88 Hauptmann Gotthard Handrick, Španělsko 1937-38.
Druhé kamuflážní schéma je Messerschmitt Bf-109 D-1 útvaru 1./JGr 102 z roku 1939. Tato jednotka byla přeznačena na I./ZG 2 a v září se zúčastnila napadení Polska.