В апреле 1945 г. "Доры" поступили на вооружение третьей авиаэскадры Люфтваффе, JG6 "Хорст Вессель", но повоевать в ее составе им так и не пришлось из-за отсутствия топлива.

В конце 1944 г. германское Министерство авиации приняло решение присваивать имена наиболее отличившихся авиаконструкторов их детищам. Этой чести удостоились, в частности, Вилли Мессершмитт, Курт Танк и инженер Калкерт с фирмы Гота. Новые самолеты Танка, продолжавшие линию развития FW 190D, должны были получить индексы Та 152 и Та 153. Последний, специализированный высотный перехватчик с двигателем Даймлер-Бенц-603 и четырехлопастным винтом, имел очень малый "коэффициент преемственности" с "Дорой" и от его разработки отказались из-за большой загруженности КБ. В результате к разработке был принят самолет Та 152, глубокая модификация "Доры", которую можно было бы производить без остановки производства на серийных заводах. Первоначально переделки заключались лишь в изменении состава вооружения (4 пушки MG 151/20 в крыле) и радиооборудования (радиостанция FuG 24 вместо FuG 16Z). В таком виде самолет получил индекс Та-152А. Но требовалось более радикально улучшить ТТХ, и эта модификация так и осталась в проекте.

Та 152В имел бустерное обратимое управление и усиленную огневую мощь за счет установки дополнительной 30-мм пушки МК108, стрелявшей через вал винта. Были построены прототипы серий В-3, оснащенный бомбовым прицелом и подвесками для противотанковых бомб и В-4 с усиленным бронированием, предназначенный для перехвата.

Самолет Та 152С был выпущен небольшой серией. Его основным отличием был форсированный двигатель Даймлер-Бенц-603-1А. С водометаноловым форсированием самолет мог развивать скорость более 740 км/ч. За счет установки дополнительных топливных баков в крыле общий запас топлива на борту удалось довести с 624 до 874 л. Вооружение было таким же, как на предыдущей модификации. Были попытки оснастить Та 152С радиоприцелом для всепогодного перехвата.

Та 152Е так и остался в проекте, в основном, за ненадобностью. Это был скоростной фоторазведчик с двумя АФА, перспективным и плановым, оснащенный двигателем Юмо213Е.

Та 152V7 - прототип установочной серии Та 152C-0/R11

И наконец, единственной модификацией Та 152, пошедшей в довольно крупную серию, была очень красивая и футуристично выглядевшая машина с индексом Н. Это был специализированный высотный перехватчик с двигателем Юмо 213Е и полностью перепроектированным крылом огромного удлинения. Трехлопастный воздушный винт с большим заполнением был специально спроектирован для работы в разреженном воздухе. Прототип этого самолета, имевший индекс FW 190V-19/U2, был разбит на испытаниях 8 октября 1944 г. Вторая опытная машина, FW 190V-29/U1 была прототипом для серии. Она отличалась герметизированной кабиной и была вооружена двумя 20-мм синхронными пушками MG 151/20 в корне крыла и одной 30-мм мотор-пушкой МК 108. В течение 1945 г., после облета четырех предсерийных машин, на заводе фирмы Фокке-Вульф в Лангенхагене была построена серия в два с лишним десятка Та 152Н-0. Предсерийные и серийные перехватчики поступили в апреле 1945 г. на вооружение двух эскадрилий сильно поредевшей JG301, занимавшейся к тому времени прикрытием взлетно-посадочных операций Me 262 и летавшей на "Дорах". В середине и конце апреля Та 152 неоднократно поднимались на перехват американских бомбардировщиков и записали на свой счет несколько побед. Самолет имел очень высокую энерговооруженность и под управлением опытного летчика мог сделать несколько заходов на строй вражеских бомбардировщиков, следующих на высоте до 14 км (!), не опасаясь контратак эскортных "Мустангов" и "Тандерболтов", которые попросту не могли за ним угнаться, особенно с набором высоты. Боевые возможности Та 152 прекрасно иллюстрирует такой эпизод: весной 1945 г. Курт Танк, никогда не бывший профессиональным летчиком, но умевший неплохо пилотировать самолет, перегонял предсерийный Та 152Н-0 из Лангенхагена на прифронтовой аэродром в г. Коттбус. По дороге, на высоте около двух километров, за одиночным не маневрирующим истребителем пристроилась четверка "Мустангов" из 356-й эскадрильи 8-й Воздушной армии США. Воспользовавшись случаем, видимо, поняв, что новый диковинный самолет пилотирует не боевой летчик, американцы решили взять его в "коробочку" и привести на свой аэродром. Но честолюбивым планам не суждено было сбыться: Танк просто включил форсаж и ушел от "Мустангов" на скорости около 700 км/ч с набором высоты, "как от стоячих".