В ходе воздушной войны все большее значение придавалось высоте полета боевых машин, и в 1943 г, когда в качестве промежуточного решения программы "истребителя с высокими характеристиками" был предложен вариант на базе Bf 109F, основной упор был сделан на высотные характеристики самолета. Под обозначением Bf 109H этот проект отвечал требованиям к первому этапу проекта "суперистребителя". Этот этап был известен как "срочная программа" и предусматривал модернизацию уже существующего истребителя. Второй этап программы предусматривал создание "сверхвысотного" истребителя и был запланирован до конца 1944г.
Согласно первоначальному проекту Bf 109H представлял собой планер от Bf 109F с высотным двигателем DB 601 и дополнительной прямой вставкой в консоли крыльев, доводящих общий размах до 12 м. Однако Технический департамент постоянно поднимал "планку" требований, увеличив потолок с 13000 до 15000 м. Это потребовало внести в проект Bf 109H серьезные изменения. Параллельно с этой работой создавался Ме 209-II, который должен был заменить Bf 109, и 23 апреля 1943 г конструктора "Мессершмитта" предложили высотный истребитель на базе Ме 209-II взамен Bf 109H. Этот "проект 1091а" предусматривал использование либо специального высотного двигателя DB 628A, либо DB 603U - варианта DB 603E с турбокомпрессором TKL 15. По расчетам "проект 1091а" должен был иметь потолок в 17500 м. Hо в то же время было очевидно, что новый истребитель "Мессершмитта" сможет пойти в серию только в конце 1944 г, а высотный истребитель был нужен люфтваффе как можно скорее. "Мессершмитт" получила указание вернуться к проекту Bf 109H, но с учетом решений по "проекту 1091а", в том числе двигателя DB 628.
Для отработки установки двигателя на Ме 209-II, планер Bf 109G-5 (╧ 16281) был переделан под макет DB 628 - самолет назывался Bf 109 V49. После стендовых испытаний DB 628 установили на планер Bf 109G-3 (╧ 15338). Самолет под обозначением Bf 109 V50 полетел первый раз 18 мая 1943 г под управлением флюг-капитана Венделя. Hесмотря на близкую к DB 605A конструкцию, DB 628А с двухступенчатым нагнетателем и промежуточным охладителем оказался больше по размерам и тяжелее на 170 кг. Hа самолет был установлен туннельный кок и винт с широкими лопастями. При этом носовая часть была удлинена на 0,75 м, что потребовало установки в хвостовой части противовеса. Hа Bf 109H с этой же целью крыло передвинули на 0,25 м вперед, а площадь хвостового оперения увеличили.
После коротких испытаний в Аугсбурге Bf 109 V50 был переведен на испытательный центр "Даймлер-Бенц" в Эхтердингене к югу от Штуттгарта, где пилоты-испытатели провели две 30-часовые программы испытаний, во время которых достигалась высота полета 15500 м. Было рассчитано, что на взлете серийный двигатель DB 628 будет иметь мощность 1490 л.с., на высоте 2000 м - 1580 л.с., на высоте 6400 м - 1480 л.с., на высоте 9600 м - 1350 л.с. и на высоте 12000 м - 1130 л.с. Пока на "Даймлер-Бенце" испытывался Bf 109 V50 с DB 628, этот двигатель поставили на еще один Bf 109G-5, также получивший увеличенный киль и прямые вставки в крыло. Самолет полетел в июне 1943 г под обозначением Bf 109H V54 (DV+JB). Одновременно началась работа по переделки нескольких планеров Bf 109F-4 в предсерийные Bf 109H-0.
По мимо вставки в крыло прямых в плане секций, были также перенесены на концы этих секций стойки шасси. Удлиненный стабилизатор получил подкосы. В остальном Bf 109H-0 были подобны Bf 109F-4/Z, сохранив двигатель DB 601E-1 с системой форсажа GM 1. Вооружение состояло из одной 20-мм пушки MG 151 и двух 7,9-мм пулеметов MG 17. Hа этих машинах в основном планировалось исследовать проблемы полетов на больших высотах и доработки оборудования. Bf 109H-1, которые предназначались для войсковых испытаний, использовали планер Bf 109G-5 с гермокабиной и двигателем DB 605A с системой форсажа GM 1. По мимо оборудования, как у Bf 109H-0, была предусмотрена установка фотокамер Rb 20/30, 50/30 или 75/30.
Несколько Bf 109H-1 были в начале 1944 г поставлены для войсковых испытаний в часть под Парижем. Хотя летные данные истребителя посчитали достаточными, а потолок достигал 14500 м, при пикировании на скорости 730 км/ч начинался флаттер крыла. Серия испытаний Bf 109H-1 на пикирование была проведена в Аугсбурге флюг-капитаном Венделем, и 14 апреля 1944 г после пикирования с высоты 5000 м, на высоте 3000 м при скорости 800 км/ч начался флаттер крыла. После того, как Вендель взял ручку на себя, левое крыло отвалилось с частью фюзеляжа.
После проведения еще нескольких испытательных полетов, дальнейшие работы по Bf 109H были прекращены, так как остановились на Та 152H. К этому времени были разработаны еще несколько проектов высотного истребителя. 22 декабря 1943 г был облетан еще один опытный самолет - Bf 109H V55 (╧ 15709 DV+JC). Испытания Bf 109 V54 показали серьезные проблемы с устойчивостью, которые в основном были связаны с обводами носовой секции фюзеляжа. В результате Bf 109H V55 (первоначально он делался под обозначением Me 209 V6, но потом был использован в программе Bf 109H, так как программа Ме 209 была прекращены) хотя и сохранил удлиненную носовую часть фюзеляжа, получил двигатель DB 605B с нагнетателем от DB 603 и капот по образцу Bf 109G. Самолет также получил удлиненные законцовки крыла по образцу высотного варианта Ме 209, которые довели размах до 13,25 м, получил удлиненные прикрылки и элероны, новой киль. Hа самолет планировалось поставить двигатель DB 603G, но, учитывая задержки с работами по последнему, на серийный вариант Bf 109H V55 было решено ставить "Юнкерс" Jumo 213E-1 с системой GM 1. Планировалось производство этого самолета в вариантах "тяжелого истребителя" Bf 109H-2 с тремя 30-мм пушками МК 103 или МК 108 и двумя 20-мм MG 151, "легкого истребителя" Bf 109H-3 с одной 30-мм пушкой МК 108 и двумя 13-мм пулеметами MG 131 и разведчика Bf 109H-4 с одной фотокамерой Rb 50/30 или 75/30. Hи один из этих вариантов не был принят, и все работы закончились на Bf 109H V55, который был разрушен после налета на Аугсбург 25 февpаля 1944 авиации союзников. Его предшественник с двигателем DB 628 - Bf 109H V54 был уничтожен полгодом позже - 14 августа 1944 г после налета на испытательный центр "Даймлер-Бенц" в Эхтердингене.
