В 1937 г. в производство внедрили несколько усовершенствованные бомбардировщики Do 17Е-2, Е-3 и разведчик Do 17F-2. Общий выпуск самолетов Do 17E/F составил 536 машин, из них 328 экземпляров Do 17Е и 77 Do 17F произвела фирма-разработчик. Несколько Do 17Е-1 и Е-2 использовались в испытательных программах и получили соответствующие обозначения «V».
| | W.Nr. | Назначение |
| Do 17Е-1 | V15 | 816 | Для учебных целей (с дополнительным радиооборудованием и пятиместной кабиной) |
| V16 | 839 | Для испытаний бомбосбрасывателей |
| V17 | 801 | Для испытаний радиооборудования и поотивообледенительных систем |
| V18 | 2021 | Для испытаний двигателей BMW 132F |
| Do 17Е-2 | V19 | 2022 | |
| V20 | 2031 | Для испытаний двигателей Bramo 323 Fafnir |
| V21 | 2032 | |
Существовавшие версии Do 17 не в полной мере раскрыли потенциал машины. Причиной тому, прежде всего, были устаревшие, тяжелые и недостаточно мощные двигатели. Стремясь усовершенствовать свое детище, конструкторы создали вариант Do 17М. Прототипом для него послужил Do 17V8, в начале 1937 г. прошедший существенную переделку. На нем установили новые моторы Daimler-Benz DB 600 мощностью 960 л.с., применили электромеханический привод уборки-выпуска шасси, протестированные топливные баки, а за счет установки в фюзеляже дополнительного бака запас топлива довели до 1910 л. Кроме того, машина получила удлиненную носовую часть фюзеляжа. Самолету присвоили обозначение Do 17М V1, новый заводской номер W.Nr. 691 и регистрацию D-AELE. На испытания он вышел 7 апреля 1937 г.
После установки моторов DB 601А (1075 л.с.) под специальный высокооктановый бензин и переделки носовой части по образцу Do 17F машина приняла участие в IV Международном авиационном слете, проходившем в Цюрихе с 23 июля по 1 августа 1937 г. Пилотировали ее сам генерал-оберст Э. Мильх и оберст-лейтенант Польте (Polte). В программе слета была кольцевая гонка, в которой Do 17М V1 победил в классе многоместных самолетов. Он преодолел дистанцию со средней скоростью 425 км/ч и оказался быстрее даже истребителей — ближайший соперник отстал на 5 минут!
Этот успех послужил катализатором мощной пропагандистской кампании в германской прессе, которая сознательно завышала характеристики машины. Газеты писали о «серийном» самолете с бомбовой нагрузкой 1000 кг и дальностью полета 2500 км, который развивал максимальную скорость 500 км/ч. Сам же герой публикаций Do 17М V1 после возвращения на родину снова оказался в Рехлине, где продолжились его испытания. В октябре 1940 г. самолет передали в Штаакен для испытаний автопилота K4Q, а позже использовали для отработки буксировки планеров DFS 230 на жесткой сцепке.
