По мере приближения советских войск в феврале 1945 г. основные разработчики «Фау-2» были переведены из Пенемюнде в расположенную в 30 км от Нордаузена деревушку Бляйхероде. В ее окрестностях началось строительство подземного исследовательского и конструкторского центра, объем помещений которого должен был многократно превзойти «Миттельверке». Поблизости, возле выработанного карьера, успели построить два стенда для отработки двигателей.

Совершенствование баллистических ракет велось и после начала их боевого применения. Наряду с доводкой «Фау-2» в ее исходном варианте немцы стремились существенно улучшить ее характеристики. А-4 представляла собой абсолютно передовую конструкцию. В распоряжении ее создателей не было ни одного аналога, на основании анализа которого они смогли бы сколько-нибудь достоверно спрогнозировать веса и другие характеристики узлов, систем и агрегатов ракеты.

В качестве основного направления работ рассматривалось повышение дальности. После предстоящего вторжения союзников на континент не исключалась возможность отхода немцев на оборонительный рубеж по «Линии Зигфрида», на котором они надеялись надолго закрепиться. Для ракетного обстрела Англии из этих районов требовалось увеличить дальность пуска ракет в 1,5—2 раза по сравнению с достигнутой «Фау-2». Была экспериментально подтверждена возможность форсировать двигатель по тяге, за счет чего дальность возросла до 350 км, а на опытных модификациях — даже до 370 км. Завершался выпуск документации по варианту с увеличенными баками, который должен был обеспечить достижение дальности 480 км.

Дорнбергер упоминает о том, что при обстреле реальных целей задействовались ракеты, менявшие направление полета, что должно было ввести в заблуждение оборону противника. Целесообразность, да и возможность такого маневра вызывает сомнение. Во-первых, польза от этого мероприятия была чисто теоретической, так как никаких реальных средств перехвата баллистических ракет в то время еще не было. Во-вторых, более чем сомнительна техническая реализация такого полета с учетом использования на «Фау-2» простейших гироприборов.

Прорабатывался вариант запуска «Фау-2» с железнодорожной платформы.

Большей дальности (450—550 км) надеялись достичь путем оснащения крыльями модификации, названной А-9. После начального участка полета, осуществляемого по траектории, близкой к баллистической, ракета переходила в пологое планирование, а в районе цели пикировала на нее с высоты 5 км. Первый опытный образец под наименованием А-4b, минимально доработанный по сравнению с серийной «Фау-2», был запущен 8 января 1945 г., но потерпел аварию вскоре после старта. Более удачно прошел второй (и последний) пуск 24 января. Но и он закончился тем, что ракета потеряла крылья при отработке маневра перехода в планирование. Тем не менее немцы рассматривали это летное испытание в основном как успешное.

Впрочем, А-9 представляла больший интерес не сама по себе, а в качестве второй ступени «межконтинентальной» ракеты. Первой ступенью должна была стать вновь разрабатываемая ракета А-10 — нечто вроде увеличенной «Фау-2» с двигателем тягой 200 т. Стартовый вес системы А-9/А-10 в зависимости от прорабатывавшегося варианта составлял от 86 до 100 т, длина — более 25 м, диаметр первой ступени — 4,15 м. Предусматривалось, что первая ступень будет опускаться на парашюте в океан и спасаться морскими судами для последующего использования.

Дальность стрельбы должна была достигать 4500—5000 км, что, хотя и уступает критерию, установленному спустя десятилетия в ходе советско-американских переговоров для межконтинентальных ракет, но достаточно для достижения густонаселенного северо-востока США с атлантического побережья Европы. Для наведения на радиомаяк, который немецкие агенты должны были установить на крупнейшем небоскребе «Импайр стейт билдинг» в Нью-Йорке, вторую ступень предполагалось оснастить пассивной радиолокационной системой или разместить на ней кабину для пилота. Немцы формально отвергали идеологию применения камикадзе, и теоретически пилот А-9 должен был при подлете к цели выпрыгнуть с парашютом в надежде быть подобранным немецкой подводной лодкой. Возможные последствия попадания ракеты в небоскреб легко представить, вспомнив события 11 сентября 2001 г. Разумеется, такие системы могли применяться намного реже, чем «Фау-2». Задача состояла не в нанесении ощутимого экономического ущерба, а в том, чтобы лишить американцев чувства неуязвимости их страны и в результате заставить выйти из войны. Работы по проекту А-9/А-10 были заморожены еще 1943 г. в интересах скорейшей доводки А-4. Позже они возобновились, но все равно над А-9/А-10 трудилось на порядок меньше специалистов, чем над «Фау-2».