В 1937 г. Хейнкель модернизировал Не-111В-0 путем установки двух двигателей Даймлер-Бенц DB-600Ga мощностью 950 л.с. На этом варианте радиаторы, которые стояли на Не-111В-2 под крылом, были перенесены под мотогондолы. После доработки самолет получил обозначение Не-111V-9 и гражданскую регистрацию D-AQOX, летные испытания начались летом 1937 г. Не-111V-9 стал прототипом серийного Не-111D, предсерийные машины обозначались He-111D-0. Размах крыла составлял 22,6 м при длине 17,5 м и высоте 4,2 м. Масса пустого возросла с 5800 кг у Не-111В-2 до 6000 кг, а взлетная масса - с 8600 кг до 8800 кг. 11е смотря на рост массы, максимальная скорость Не-111D-0 возросла до 410 км/ч (у He-111B-2 - 370 км/ч) на высоте 4000 м. Другие летные характеристики остались на прежнем уровне.
Фирма Хейнкель построила не менее трех Не-111D-0, прежде чем к маю 1939 г. изготовила партию из десяти He-111D-1. Серийные самолеты получили дополнительное радиооборудование, обеспечивавшее связь на уровне командиров полков. В состав экипажа, помимо традиционных четырех человек, дополнительно включили двух радистов, офицера-штурмана и бортмеханика. Самолеты Не-111D-2 и Не-111D-3 отличались только составом радиооборудования. На Не-111D-2 дополнительно стояло две радиостанции FuG-III U1 в бомбоотсеке, на He-111D-3 вместо них стояла радиостанция FuG-IIIa Y. Вооружение Не-111D состояло из трех пулеметов MG-15, установленных на обычных местах.
Выпуск Не-111D завершился в конце 1937 г. по причине нехватки двигателей DB-600. такими же моторами оснащались истребители Bf.109 и Bf.110. Люфтваффе получили примерно 23 Не-111D , но были еще и самолеты, которые использовались в различных испытательных программах.
Снимок бомбардировщика Не-111D-I сделан на аэродроме в Германии в конце 1938 г, или в начале 1939 г. Пулеметы смонтироованы в носу фюзеляжа, за кабиной летчика и на люковой убираемой установке. Нижние поверхности самолетов люфтваффе в этот период окрашивались светло-голубой краской RLM-65 (FS 35352). Красная полоса и большая часть белого круга на вертикальном оперении с целью снижения визуальной заметности самолета закрашены зеленной краской RLM-62. Закрашивание элементов нацистского флага начали практиковать в люфтваффе в 1938 г. Буквы «ОНА» черного цвета, видимые на нижней поверхности плоскости крыла являются частью регистрационного кода «D-AOHA».
He 111В
He 111D