Проектируемый истребитель имел сигарообразный фюзеляж, крыло с прямой передней кромкой и двухкилевое хвостовое оперение. Традиционно для машин Хейнкеля, с его неизменной тягой к техническим новинкам, новый самолет не только отличался продуманностью очертаний силуэта и аэродинамической чистотой, но и имел, помимо реактивных двигателей, ряд иных непривычных особенностей конструкции. Так, машина Хейнкеля имела трехточечное шасси с носовой стойкой. Кабина летчика была выполнена герметичной. Впервые в истории авиации Хейнкель установил на свой самолет катапультируемое кресло, с помощью которого 13 января 1942 года пилот люфтваффе Гельмут Шенк осуществил первое в мире катапультирование при возникновении аварийной ситуации.
В качестве силовой установки предполагалось использовать разрабатываемые под руководством бывшего конструктора компании «Юнкерс» Макса-Адольфа Мюллера двигатели НеS-30, устанавливаемые под крылом.
К этому времени Хейнкель уже не был монополистом – несмотря на все еще настороженное отношение руководства RLM к реактивной авиации, в 1938 году (еще до полета Не.178) над аналогичным проектом под рабочим названием P.1065 начал работу и Мессершмитт. Кроме того, BMW и «Junkers Motorenbau» приступили к созданию собственных турбореактивных двигателей: P.3302 (позже получившего индекс BMW.003) и Р.109–004 (Jumo-004).
Разрабатываемый Мессершмиттом проект P.1065 создавался под двигатели BMW P.3302, которые предполагалось установить в корневой части крыльев. Самолет представлял собой цельнометаллический низкоплан с полностью убираемым шасси классической схемы (с хвостовым колесом). Хвостовое оперение имело небольшую стреловидность. Впрочем, вскоре выяснилось, что двигатели имеют значительно бóльшие габариты, и в переработанном проекте, представленном в мае 1940 года, двигатели пришлось переместить под крыло.
У Хейнкеля же в сентябре 1940 года уже приступили к пробным облетам планера нового самолета – пока на буксире, ибо двигатели все еще не были готовы. В итоге первые образцы нового истребителя получили мотор HeS-8A (модернизированный Пабстом фон Охайном уже знакомый HeS-3B). Без накладок не обошлось и здесь – выяснилось, что из-за недостатков топливной системы неполностью сгорающее топливо скапливается под капотом двигателя, и во избежание возгорания обтекатели мотогондол на первом этапе испытаний сняли. В таком виде самолет, получивший название Не.280, и совершил 30 марта 1941 года свой первый полет. Но несмотря на удовлетворительные в целом отзывы пилотов, силовая установка оставалась слабым местом новой машины. Низкая надежность и недостаточный ресурс двигателей не позволяли вести речь о серийном выпуске. Все же Хейнкель пока еще опережал Мессершмитта, – прототип истребителя Me.262-V1 приступил к летным испытаниям лишь 18 апреля 1941 года, причем на пилотируемом Фрицем Венделем опытном самолете был установлен поршневой мотор Jumo-210G – ни БМВ, ни «Юнкерс» работоспособный двигатель к началу испытаний представить не успели. Первый полет на реактивной тяге опытный самолет Мессершмитта (сохранивший при этом и поршневой мотор) совершил только 25 марта 1942 года, причем вылет был прерван из-за дефекта двигателя BMW.
Лишь к лету 1942 года оказался относительно готов к практическому применению ТРД Jumo-004A. В июне поднялся в воздух оснащенный этим мотором Не.280, развивший скорость 785 км/ч. Однако уже через месяц первый полет с этим же двигателем совершил и самолет Мессершмитта.
Тем не менее о массовом использовании и этого двигателя говорить было еще слишком рано. Пока у Юнкерса совершенствовали «сырой» ТРД, Хейнкель и Мессершмитт продолжали строить опытные машины, на каждой из которых изучался тот или иной новый элемент конструкции. Установка нового двигателя, более громоздкого и тяжелого – хотя и более мощного, – потребовала подвергнуть изменениям конструкцию обоих самолетов. Мессершмитт, кроме того, убедился в правоте Хейнкеля, выбравшего схему шасси с носовой стойкой – для того, чтобы Ме.262 при взлете «поднял хвост», летчику приходилось «притормаживать» шасси – рули высоты оказывались в этой ситуации совершенно неэффективны. Начиная с опытного Me.262-V5, машины Мессершмитта уже строились по этой схеме.
Машина Хейнкеля была легче и маневренней, чем у Мессершмитта, но имела значительно меньший объем топливных баков и как следствие уступала в продолжительности полета и радиусе действия. Исправить это предполагалось путем глубокой модернизации, включавшей в себя увеличение длины фюзеляжа, изменение профиля крыла, изучалась также вероятность установки однокилевого хвостового оперения.