Первый опытный Do 17 V1 был впервые поднят в воздух 23 ноября 1934 г.На этом самолёте были установлены двенадцатицилиндровые двигатели BMW V1 7,3.К концу весны 1935 г. прошли лётные испытания прототипы Do 17 V2 с моторами BMW V1 6,3 и Do 17 V3 с двигателями «Испано-Сюиза», которые впоследствии из-за ненадёжности были заменены на BMW V1 7,3.Все три самолёта в 1935 г. были переданы «Люфтганзе» для испытаний.Технический департамент RLM предложил компании «Дорнье» выпустить четвёртый опытный самолёт (V4) с минимальными модификациями в боевой самолёт. В конце лета 1935 г. появился Do17 V4, который отличался от предшественников внешне только заделкой иллюминаторов и установкой разнесённого оперения для исключения рысканья. Внутренние изменения включали установку отсека за первым лонжероном крыла. По сравнению с транспортными вариантами Do 17 V4 имел меньшую длину она сократилась с 17.7 м до 17,15 м, двигатели те же BMW V1.
