Первые серийные Не 177А-3 попали в состав I. Gruppe Fernkampfgeschwader 50 в ноябре 1942 года. Группа была сформирована летом 1942 года на аэродроме Бранденбург-Брист. Первые Не 177A-1 группа получила в июле 1942 года. Командовал группой майор Шеде. В ноябре сформировали в составе группы 3-ю эскадрилью и 4-ю учебную эскадрилью. В январе 1943 года группа перебазировалась на аэродром в Запорожье. Первый настоящий боевой вылет самолеты Не 177 совершили в конце 1942 года. Для снабжения окруженной под Сталинградом 6-й армии немецкое командование организовало воздушный мост. Под Сталинградом была собрана почти вся транспортная авиация Рейха. К операции привлекли и Не 177 из I./FKG 50. В середине января 1943 года самолеты группы вылетели из Бранденбург-Бриста и через Львов прибыли в Запорожье. Всего на аэродроме в Запорожье базировалось 27 Не 177А-3. Самолеты не были приспособлены к перевозке грузов, поэтому могли взять на борт не больше, чем заметно более легкий Не 111. В ходе первого же вылета группа потеряла машину командира части майора Карла Шеде (Не 177А- 1, 15233, E8 + FH). Новым командиром группы назначили капитана Шлоссера. Самолеты Не 177 с трудом садились на полевых аэродромах и, что хуже всего, не могли забирать раненных, то есть обратно летали пустыми. 18 января 1943 года I./FKG 50 была переориентирована на выполнение бомбовых ударов. 20 января разбился один из самолетов группы, весь экипаж погиб. 21 и 24 января группа совершила 13 боевых вылетов. 25 января пять Не 177 атаковали аэродром Питомник. Всего под Сталинградом группа потеряла семь машин, причем все из-за аварий двигателей или шасси. В феврале 1943 года группу вернули на аэродром Бранденбург-Брист. В Германию вернулись и наземные службы группы.
Летом 1943 года I./FKG 50 перебазировалась на аэродром Магдебург-Бург, где осваивала управляемые летающие бомбы Henschel Hs 293. 25 октября 1943 года название группы изменили на II./KG 40. Следует заметить, что прежняя II./KG 40 стала называться V./KG 2 «Holzhammer».
В начале ноября 1943 года группа перебазировалась на аэродром Бордо-Мериньяк и была подчинена командующему морской авиации на Атлантике (Fligerfuehrer Atlantik).
Схема налетов Не 177на Лондон. 1. Взлет с аэродрома в Райне. 2. Точка сбора в Нордвейке. 3. Навигационный пункт на Северном море. 4. Первый сброс фольги. 5. Поворотная точка в районе Ньюмаркета. 6. Полет с понижением высоты на Лондон. 7. Последний сброс фольги. 8. Перелет над Ла-Маншем в район Дюнкерк-Булонь. 9. Перелет воздушным коридором до Арнема. 10. Возвращение в Райн.
Не 177A-5/R6 (KM+UD, Werk Nummer 550054), 6./KG 40, видны пилоны под крыльями для подвески управляемых бомб Hs 293, Франция, 1944 год.
Первый боевой вылет состоялся 21 ноября 1943 года. Целью группы стал конвой SLI 39/MKS 30, обнаруженный в 420 милях к северо-востоку от полуострова Финистере. В налете участвовало сразу 25 самолетов, каждый из которых нес по две бомбы Hs 293. Погода не слишком способствовала атаке с использованием управляемых бомб, низкая облачность затрудняла наведение бомб на цель. Кроме того, неопытные в морских налетах экипажи не сумели обнаружить главных сил конвоя. Удалось перехватить только два последних транспорта: «Marsa» и «Delius». Первый транспорт был потоплен, а второй получил повреждения, но сумел своим ходом дойти до базы. Во время налета произошел необычный воздушный бой между бомбардировщиками. Не 177 завязал бой с Consolidated B-24D «Liberator» из 224-й эскадрильи берегового командования. В задачу бомбардировщика входила защита конвоя от немецких подводных лодок. Но экипаж В-24 подошел к своей задаче творчески и атаковал бомбардировщики противника. Англичане обстреляли и повредили два Не 177, причем одному из них пришлось аварийно сбрасывать бомбы Hs 293 и выйти из боя. Отбив налет двух бомбардировщиков, экипаж взводного офицера Т.П. Уилсона вернулся к конвою и продолжил патрулирование. Налет II./KG 40 принес сомнительные результаты. У двух самолетов отказал механизм сброса бомб, один самолет был потерян в районе цели (был сбит?), один Не 177 упал в море в Бискайском заливе, а экипажу еще одного Не 177 пришлось прыгать с парашютами, когда у самолета закончилось топливо. Один Не 177А- 3 совершил вынужденную посадку на брюхо в Бордо из-за отказа шасси, еще три машины получили легкие повреждения. Капитан Петер Нусс заявил потопление двух судов. Вероятно, именно самолет Нусса потопил «Marsa».
Самолеты Не 177A-3 (в т. ч. GU+HO) из учебной школы Flugzeugfuehrerschule (В) 16, Магдебург-Бург, 1944 год.
Не 177A-3 (6N+HK) «Helga» из 2./KG 100, Шатоден, Франция, 1944 год.
26 ноября 1943 года 21 Не 177А-3 вылетели на перехват конвоя KM F 26 в районе мыса Бужи в Алжире. Уже на взлете сгорел один самолет, у которого начался пожар в мотогондоле из-за разрушения коленвала. В районе цели немцев встретила не только судовая зенитная артиллерия, но и истребители союзников: французские «Spitfire» Mk V из GC I/7, американские Bell P-39Q «Airacobra» из 350 th FG и английские Bristol «Beaufighter» Mk VI из 153rd Sqn. RAF. В бою с истребителями II./KG 40 потеряла шесть машин, в том числе самолет командира группы майора Рудольфа Монса (в 1940/41 г.г. Монс потопил судов общим водоизмещением 63000 брутто-тонн) и машину капитана Нусса. Управляемые бомбы поразили транспорт «Rohna», перевозивший живую силу. Транспорт быстро пошел ко дну. В сумерках и в условии сильного волнения спасательные работы быстро провести не удалось. В результате погибло около 1000 американских солдат, направлявшихся на фронт в Италию. Во время ночной посадки в Бордо группа потеряла еще две машины. Командование группой принял капитан Дохтерманн. Новый командир отменил дневные налеты и предложил ограничиться более безопасными ночными атаками. В ходе ночной атаки с самолетов сбрасывалось несколько осветительных бомб и в их свете наводились управляемые Hs 293. В конце года в группе оставалось всего четыре боеспособных Не 177, которые были собраны в составе 2-й эскадрильи. В январе 1944 года самолеты, вооруженные бомбами Hs 293, атаковали флот союзников в районе Анцио. 23 января удалось потопить судно водоизмещением 3000 тонн. В феврале 1944 года II./KG 40 получила машины Не 177А-5. В конце февраля аэродром Бордо-Мериньяк был атакован 150 бомбардировщиками из состава 8-й воздушной армии.
В апреле 1944 года II./KG 40 проходила подготовку в торпедном центре в Бабьем Доле.
В августе 1944 года самолеты группы отвели на аэродром Лехфельд, а 15 сентября группа перебазировалась на аэродром Гардемон в Норвегии.
В конце 1943 года OKL решило провести серию массированных налетов на цели, расположенные на территории Великобритании. Этот план получил кодовое название «Steinbock».
Следует заметить, что эту операцию поддержал сам фюрер, который приказал снять с Восточного и Итальянского фронтов дополнительные части и привлечь их к операции.
Уже 3 ноября 1943 года маршал Мильх приказал определиться с тем, какие части будут привлекаться к операции. Из 2-го воздушного флота выделили KG 30, KG 54 и KG 77, а также новые части, еще находившиеся на стадии перевооружения II./KG 66 (переходила на Ju 88S), I./KG 100 и I./KG 40 (переходили на Не 177), а также I./KG 51 (Me 410A-1).
Не 177A-3 (V4+AS) из 3./KG 1, 1944 год. Самолет несет нетипичное вооружение: сдвоенные пулеметы MG 131Z стоят в задней огневой точке.