Международный интерес к Do.17 после успеха в Цюрихе в июле 1937 г был подогрет год спустя появлением Do.17z. Еще на ранней стадии работ над ним правительство Югославии рассматривало его в качестве потенциальной замены в производстве предыдущей версии Do.17k, для которого государственный авиазавод только еще готовил задел. В результате "Дорнье" получила разрешение на экспорт Do.17z. Эта модель практически не отличалась от поставляемой люфтваффе, кроме состава оборудования, но РЛМ все же решило присвоить самолету новое обозначение специально для экспортной версии.
Предсерийный Do.17z-0 получил гражданскую регистрацию D-АIIВ и был переименован в Do.215-V1. Самолет использовался для демонстрационных полетов. Учитывая интерес, проявленный Югославией, второй Do.17z-0 вместо двигателей "Брамо-Фафнир"-323А-1 получил 14-цилиндровые "Гном-Рон"-14Н1/2. Под обозначением Do.215-V2 самолет демонстрировался югославским ВВС. Однако он не показал особых преимуществ перед Do.17k, уже выпускающимся в Югославии. В результате VЗ был оснащен двумя двигателями "Дамлер-Бенц" DB-601А жидкостного охлаждения взлетной мощностью 1075лс. Демонстрация Do.215-VЗ весной 1939 г показала заметное улучшение летных характеристик.
Do.215-VЗ демонстрировался нескольким иностранным делегациям. Осенью 1939 г, после того как французское правительство разорвало контракт со шведами на "Бреге-694", последние разместили на "Дорнье" заказ на 18 Do.215a-1. Самолет был в целом аналогичен VЗ, экипаж состоял из четырех человек, а бомбовая нагрузка была до 1000кГ. Производство по шведскому контракту началось в конце 1939 г, но еще до начала поставок на экспорт бомбардировщика был наложен запрет. Сами машины стали переделывать в дальние разведчики, получившие в люфтваффе обозначение Do.215b-0 и В-1. Они поступили на вооружения люфтваффе в январе-феврале 1940 г и были быстро включены в состав З.Aufkl.St./Ob.D.L. - одной из зскадрилий, входящей в разведывательный полк под непосредственным командованием штаба люфтваффе. Эта часть приступила к действиям из Ставангера в Норвегии практически сразу после захвата аэродрома в апреле 1940 г, имея в своем составе 13 Do.215b-0 и В-1 и три Не.111.
К этому времени "Дорнье" получила задание продолжить производство для люфтваффе. В марте 1940 г начались поставки Do.215b-4, отличавшихся установкой фотокамер - Rb-50/30 монтировалась под нижней стрелковой установкой, а Rb-20/30 - на входном люке. При сочетании бомбардировочных и разведывательных заданий самолет нес пять 50кг бомб, а на близкие расстояния и десять. Для дальних полетов два 775л крыльевых бака дополнялись 900л топливным баком в бомбоотсеке. Оборонительное вооружение состояло из двух пулеметов МG-15 вперед, двух таких же пулеметов в боковых окнах кабины экипажа и двух пулеметов в верхней и нижней позициях назад. Обозначение Do.215b-2 относилось к чисто бомбардировочному варианту, который так и не появился. Do.215b-3 обозначались два самолета, проданных Советскому Союзу по советско-германскому соглашению.
В мае 1940 г все три эскадрильи Аufkl.Gr./Ob.D.l. получили Do.215b. 1-я эскадрилья имела три Do.215b, два Bf.110 и семь Не.111. 2-я и 3-я эскадрильи были полностью перевооружены на Do.215, имея соответственно 10 и 11 машин. Ограниченное производство Do.215b продолжалось на "Дорнье" до начала 1941 г, когда был сдан последний 101 самолет. К этому времени кроме единственной части люфтваффе с Do.215b - 4./NJG-1, самолет все еще состоял на вооружении 2. и 3.Aufkl.Gr./Ob.D.L. вместе с Ju.88a.
В начале 1942 г четыре бывших немецких Do.215b-4 были переданы венгерским ВВС вместе с шестью Не.111p-6 в состав 1-й эскадрильи дальней разведки, действовавшей на Восточном фронте с июля 1942 г вплоть до перевооружения на Ju.88. С вооружения люфтваффе Do.215b были практически сняты к 1942 г, а оставшиеся самолеты в основном использовались для проведения различных испытаний.
Do-215 "побывали" и в СССР. В числе авиационной техники, закупленной в Германии весной 1940 г., были два средних бомбардировщика Do-215. После сборки одну из машин на Центральном аэродроме столицы приняли представители НИИ ВВС и 9 мая перегнали в Чкаловскую для проведения летных испытаний. Ведущими по машине назначили инженера Н.С.Куликова, летчика А.К.Долгова и штурмана Соколова. Do-215 представлял собой цельнометаллический высокоплан классической схемы. Алюминиевые сплавы, электрон и высококачественные стали являлись основными конструкционными материалами самолета. Для улучшения взлетно-посадочных характеристик на крыле располагались закрылки и зависающие элероны. Оперение было двухкилевым, с регулируемым в полете углом установки стабилизатора. С целью уменьшения нагрузок на командные органы управления на рулях направления устанавливались триммеры, а на элеронах и руле высоты - флетнеры. Двухколесное шасси убиралось вместе с хвостовым колесом.
Экипаж, размещавшийся в общей кабине, состоял из четырех человек: летчика, штурмана и двух стрелков, один из которых выполнял также обязанности радиста. Оборонялся самолет тремя пулеметами MG-15 калибра 7,92 мм с кольцевыми прицелами. Причем одним из них, установленным в носу, пользовались и штурман и летчик. В последнем случае пулемет закреплялся неподвижно. Два других пулемета защищали заднюю верхнюю и нижнюю полусферы. Суммарный боекомплект состоял из 2250 патронов. Максимальная бомбовая нагрузка самолета не превышала 1000 кг. Механический привод открытия бомболюка был довольно надежный, но в случае срыва бомбы с замка створки могли открыться под ее тяжестью. Штурман осуществлял бомбометание с помощью прицела Лотте-7-А, а летчик - посредством визира Кюви-2.
Два двигателя DB-601-Aa с флюгерными воздушными винтами VDM развивали взлетную мощность 1175 л. с. при номинальной равной 1045 л. с., а на границе высотности 3700 метров - 1100 л. с. Два основных центропланных бензобака вмещали 1500 литров, а дополнительный, который находился в фюзеляже - 900 литров. Самолет был укомплектован радиостанцией FuG-10а, радиополукомпасом EZ-3, аппаратурой слепой посадки и автопилотом SAM. В ходе испытаний Do-215 в НИИ ВВС, проходивших с 10 по 20 мая 1940 г., выявилось практически полное несоответствие характеристик рекламных с полученными в реальных условиях при полетном весе 8620 кг. Достаточно сказать, что максимальная скорость у земли оказалась меньше на 30 км/ч, а на высоте 4500 метров ≈ на 50 км/ч. Время набора высоты 3000м было 6,2 минуты вместо заявленных 5,2.
По мнению летчиков, самолет оказался прост в пилотировании, обладал отличным обзором, а оборудование для слепых и ночных полетов позволяло эксплуатировать его в любое время суток и в сложных метеоусловиях. Винтомоторная группа работала отлично. Особой похвалы заслужили флюгерные воздушные винты ≈ на наших самолетах они отсутствовали. Перевод винта во флюгерное положение в случае остановки одного мотора давал прибавку в скорости около 20 км/ч по сравнению с авторотирующим винтом и допускал полет на высотах до 2000 метров. При пользовании триммером руля поворота нагрузка на ногу снималась полностью, обеспечивая полет на одном моторе с брошенным ножным управлением. При этом самолет легко выполнял развороты в обе стороны с креном 15-20 градусов.
Испытатели отмечали надежную работу системы уборки и выпуска щитков и шасси. А что касается сосредоточения всего экипажа вместе, то это позволяло осуществлять непосредственную связь друг с другом и гарантировало взаимопомощь в трудную минуту. Устойчивость машины относительно трех осей на всех режимах горизонтального полета, набора высоты и планирования была отличная. Самолет допускал виражи с креном до 60 градусов. На высоте 1400 метров на выполнение правого виража затрачивалось 33 секунды, что почти в два раза больше, чем у истребителя. Посадка на Do-215 была простой: он хорошо садился на три точки и сохранял направление движения на пробеге. Застекленный нос способствовал превосходному обзору вперед, вниз, в стороны и назад. В отчете по летным испытаниям отмечалось: При наличии хорошего обзора и совместном расположении всего экипажа противник может быть быстро обнаружен и весь состав экипажа извещен моментально.
Воздушные бои бомбардировщика с истребителями И-16 и И-153, проведенные в ходе испытаний показали, что использование оружия передней огневой точки возможно при атаках только спереди прямо по курсу или сверху под углом не более 20, а также спереди справа и спереди, справа, слева под углами не более 15-20. Невозможна стрельба при атаках спереди снизу... Взаимодействие огня при атаках в передней полусфере передней и задней огневых точек самолета невозможно. При выходе истребителя из атаки к хвосту самолета До-215 возможна кратковременная стрельба из верхней задней или люковой установки. Использование оружия верхней, задней и люковой огневых точек возможно при всех атаках в задней полусфере. Однако обстрел ограничен...
При атаках одиночного До-215 наиболее уязвимыми и необороняемыми секторами являются:
* спереди полностью левый нижний сектор и справа сверху и снизу под углами более 20;
* сзади непосредственно под хвостом от стабилизатора и ниже до 25-30.
В указанных секторах атакующий истребитель не может быть обстрелян ни одной из стрелковых установок. Благодаря размещению летчика в передней кабине и в непосредственной близости от штурмана, наличию отличного обзора вперед и специального визира условия наводки самолета на цель для бомбометания отличные. Выполнение штурманских задач обеспечено наличием хорошего аэронавигационного оборудования. Самолет До-215 с успехом может выполнять разведывательные задачи, как визуальным способом, так и с применением аэрофотосъемки.