Летом 1939 года, после первых полетов истребителя Re.2000 Фалько I, итальянское министерство авиации обратилось к фирме Реджиане с предложением улучшить характеристики Re.2000 доработкой планера под более мощный рядный двигатель RA.1000RC-41/I, представлявший из себя производимый в Италии по лицензии А-образный 12-цилиндровый двигатель водяного охлаждения Даймлер-Бенц DB.601 А-1 мощностью 875 kW (1175 л.с.).
Шеф конструктор фирмы Реджиане инженер Лонги произвел доработки планера с целью снижения веса и переконструировал фюзеляж. Первый прототип Re.2001 с серийным номером ММ409 покинул цех 9 июня 1940 года и вскоре был успешно облетан.
Дальнейшая его судьба была вполне обычной: после облета прототип был передан ВВС, которые его интенсивно испытывали на авиабазе Гуидония. Из полетных характеристик радовала, прежде всего, максимальная скорость в 563 км/ч на высоте 5500 метров и прекрасная маневренность.
По требованию министерства авиации, конструкторское бюро работало также над вторым прототипом, отличавшимся от первого новым трехлонжеронным крылом и протектированными топливными баками. Позднее фирма доработала под этот стандарт и первый прототип ММ409. Также первоначальное остекление закабинной части фонаря кабины пилота (известное по I серии Re.2000) было заменено новым, таким как у самолетов III серии. Так же выглядел и второй прототип; у него первоначально убираемое хвостовое колесо было заменено на неубирающееся.
