Опытный образец «Райхенберга» был изготовлен на заводе фирмы «Хеншель» в Берлин-Шонефельде. Летные испытания машины начались в Рехлине в сентябре 1944 года. Пилот во время первого полета получил серьезные повреждения спины из-за высокой скорости приземления на подфюзеляжную лыжу. Во время второго полета сорвало фонарь, и снова пилот получил серьезные повреждения во время посадки. После доработки конструкции машины испытания продолжились, несколько полетов выполнил Вилли Фидлер, летчик-испытатель фирмы «Физелер». Ханна Райч, испытывавшая третью опытную машину, завершила первый полет успешно, несмотря на полученные машиной при отцепке от самолета-носителя повреждения. Однако второй полет этой же машины из-за потери песочного балласта, который размещался в фюзеляже вместо боеголовки, завершился аварией: самолет разбился, но известная летчица осталась жива.
Вскоре был построен двухместный тренировочный образец без двигателя «Райхенберг-I», а в ноябре — двухместный аппарат с двигателем «Райхенберг-II». Во время второго испытательного полета «Райхенберга-III» 5 ноября 1944 года обломилась законцовка левой консоли крыла из-за сильной вибрации от двигателя, но летчик-испытатель Хайнц Кенше сумел покинуть тесную кабину и спуститься на парашюте. Эта авария продемонстрировала огромную трудность покидания в полете аппарата даже для высококвалифицированного летчика-испытателя.
В конце 1944 года началась подготовка инструкторов для обучения летного состава полетам на «Райхенберге-IV», а под Данненбургом были подготовлены производственные мощности для переделки Fi-103 в пилотируемые «Райхенберги». Как уже говорилось, «Райхенберги» предназначались для «Леонидас штаффель» эскадры KG 200. Из готовившихся пилотов-добровольцев приблизительно 35 человек прошли обучение до конца февраля 1945 года, но далее обучение было приостановлено из-за нехватки топлива. Во время испытательного полетав Рехлине 5 марта удача отвернулась от летчика-испытателя Кенше — он погиб после того, как при выполнении режима пикирования сорвало обшивку с крыла «Райхенберга».
Эта катастрофа переполнила чашу терпения командира KG 200 подполковника Баумбаха, который был противником программы «Райхенберг». Баумбах обратился за помощью к министру вооружений и военной промышленности Альберту Шпееру. 15 марта Шпеер и Баумбах посетили Гитлера, и Шпеер смог убедить фюрера в том, что самоубийство не соответствует традициям немецких военных. В конце концов Гитлер с этими аргументами согласился, и в тот же день Баумбах приказал расформировать эскадрилью летчиков-самоубийц. К тому времени более 200 самолетов-снарядов «Райхенберг» уже находились на складах люфтваффе в Данненберге и Пулверхофе, но ни один из них так никогда и не был применен в боевых действиях.
Завод в Данненберге несколько раз посетили японские офицеры с целью ознакомления с процессом постройки «Райхенберга». Немецкая технологическая помощь была оказана при разработке японского аналога «Райхенберга» — самолета-камикадзе фирмы «Каваниси» «Байка», которому тоже не посчастливилось принять участие в боевых действиях.
Самолет-снаряд Fi-103R («Райхенберг-IV») имел следующие характеристики: экипаж — 1 человек, силовая установка — 1 ПуВРД As 014 тягой 300 кгс, размах крыла — 5,7 м, длина самолета — 8,0 м, взлетный вес — 2250 кг, вес боеголовки — 830 кг, максимальная скорость — 800 км/ч, дальность полета (при сбросе с высоты 2500 м) — 330 км, продолжительность полета — 32 мин.
Другой реализуемой идеей по повышению точности поражения объектов стала разработка составных самолетов-снарядов — так называемых «Мистелей».
Еще в предвоенные годы в Великобритании авиаконструктор Роберт Майо предложил схему составного почтового самолета для осуществления трансатлантических перелетов. Составной самолет представлял собой систему из двух гидросамолетов, установленных один на другом. Опытный экземпляр подобного летательного аппарата был собран по заказу министерства авиации. Слегка измененный четырехмоторный гидросамолет S.21, названный «Майа», был нижним самолетом-носителем. Сверху устанавливался четырехмоторный гидросамолет S.20 «Меркурий». Первый полет с разделением имел место 6 февраля 1938 года. После большого количества испытательных полетов «Меркурий» 21 июля 1938 года совершил беспосадочный перелет в Монреаль (команда) продолжительностью 20 часов 20 минут, покрыв расстояние в 4715 км, неся на борту 272 кг почты. 6 октября «Меркурий» совершил рекордный беспосадочный перелет до Южной Африки (9652 км). Начавшаяся война прервала эксплуатацию составного самолета — в мае 1941 года он был разрушен во время налета немецкой авиации.
В Советском Союзе работы с составными самолетами-снарядами велись в конце 30-х годов. В качестве самолета-снаряда использовался бомбардировщик ТБ-3 с 3,5 т взрывчатки, на спине ТБ-3 крепился самолет управления КР-6. Радиус действия этой сцепки составлял около 1200 км.
Советский авиаконструктор B. C. Вахмистров (автор знаменитого проекта «Звено») в 1944 году разработал проект составного самолета-снаряда, основой которого являлся планер с установленным на его спине самолетом управления. Планер был выполнен по схеме с двухбалочным хвостовым оперением, причем в каждой балке располагалась бомба весом 1000 кг. Самолет управления обеспечивал доставку планера в район расположения цели. Взлет сцепки осуществлялся при помощи сбрасываемой стартовой тележки. Доставив планер в заданный район, самолет осуществлял прицеливание и отцеплял его. После отцепки от самолета планер должен был лететь по направлению к цели, используя гироскопический автопилот. Однако проект не был реализован.
В 1941 году Германия, используя опыт СССР и Англии, также начала разработку составных самолетов-снарядов. После первоначального изучения специалисты технического департамента RLM отклонили эту идею на том основании, что для нее нет практического применения. Однако уже с 1942 года по заданию министерства в планерном институте DFS началось изучение особенностей полета увязки из планера и установленного у него на спине самолета управления. Первоначально эксперименты проводились с планером DFS 230, а в качестве самолета управления использовались аппараты К-135, Fw-56 и Bf-109E. В итоге приняли решение о начале летных испытаний опытной связки из самолета-снаряда, в который переоборудовали бомбардировщик «Юнкерс» Ju-88A, и самолета управления, в качестве которого использовался истребитель «Мессершмитт» Bf-109F. После окончания испытаний была принята программа под кодовым названием «Бетховен». В рамках этой программы в июле 1943 года RLM выдало фирме «Юнкерс» задание на подготовку 15 экземпляров боевой системы «Мистель-1» (mistel— «упряжка с навозом»). Эта система состояла из бомбардировщика Ju-88А и истребителя Bf-109F и получила название «Мистель-1».
Весной 1944 года в составе 4-й группы бомбардировочной эскадры KG 101 (IV/KG 101) сформировали специальную эскадрилью, на вооружение которой стали поступать «Мистели-1». Для обучения летного состава использовались Ju-88A4 без боевой части, из кабины самолета снималось почти все оборудование, такие учебные машины обозначались «Мистель» S1. Боевые же машины оборудовались следующим образом. Носовая часть Ju-88A4 легко отделялась при помощи быстросъемных болтов и заменялась боевой частью с кумулятивным зарядом весом 3800 кг. Истребитель устанавливался сверху на двух передних жестких стойках и одной задней подпружиненной стойке. Предусматривалось два варианта боевого применения связки. По первому варианту взлет и полет к цели осуществлялся только при работающих двигателях нижней машины. Запуск двигателей верхней машины осуществлялся при приближении к цели, после чего летчик переводил связку в пологое пикирование и отцеплялся. Механизм отстыковки в полете был следующим. Летчик самолета управления освобождал заднюю стойку, которая, откидываясь назад вдоль фюзеляжа бомбардировщика, нажимала концевой выключатель, раскрывавший замки основных стоек. Освободившийся бомбардировщик пикировал на цель, а самолет управления уходил на базу. Второй вариант предусматривал совместную работу двигателей обоих самолетов до момента расстыковки, при этом двигатель верхнего самолета питался топливом от носителя. Ночью 24 июня 1944 года эскадрилья «Мистелей-1» из состава IV/KG 101 впервые атаковала корабли союзников во Франции в устье реки Сены.
