Durch die Einstellung der Versuche mit der B und C Serie standen genug Prototypen für eine neue Versuchsserie zur Verfügung. Da die Reihenmotoren länger waren als der BMW 801, musste, zum Schwerpunktausgleich ein 49 cm langes Zwischenstück vor dem Leitwerk eingefügt werden. Der Vorteil der Reihenmotoren war ein geringerer Luftwiderstand durch die schlankere Form und die Möglichkeit Motorkanonen einzubauen. Dadurch ergaben sich höhere Geschwindigkeiten im Horizontal- und Sturzflug. Des weiteren wurde das Seitenleitwerk in seiner Tiefe vergrößert.
Die ersten Versuchsmuster, welche zur D-Serie gezählt werden waren die V17, V19, V20-23 und V25-28. An diesen wurde die Verwendung der Jumo 213 und DB 603 erprobt.
Die Versuchsmuster mit Jumo 213 waren die Prototypen der D-1 und die mit DB 603 die Prototypen der D-2 Serie. Doch die ersten Flugerprobungen zeigten noch keinen befriedigenden Leistungszuwachs gegenüber der A Serie. Das lag daran, dass die verfügbaren Versionen der Reihenmotoren zwar mehr Höhenleistung brachten, doch in mittleren und niedrigen Höhen zu wenig Leistung hatten. Von daher wurde vom technischen Amt kein Auftrag für die D-1 und D-2 Serie vergeben.

Das dennoch die FW 190 D-9 entstand, lag daran, dass man eine verbesserte D Serie entwickeln wollte, die auf Basis der FW 190 A-8 aufbaute. Die Höhenleistung war immerhin vielversprechend und nun musste noch die Leistung in unteren Höhenbereichen gesteigert werden. Die ersten Versuchsträger der D-9 waren im Juni 1944 flugbereit, es waren die V53 und V54. Man veränderte den Übergang zwischen Rumpf und Flügel, änderte den Triebwerksträger und verstärkte den Rumpf. Der Seriestart erfolgte bereits im August 1944 in den Focke Wulf Werken in Cottbus, bei Fieseler in Kassel-Waldau und bei Arado. Die Tanks der D-9 fassten vorn 232 l und hinten 292 l. Die Flugzeuge waren mit dem Mehrzweck ETC 504 ausgerüstet. Die Starrbewaffnung bestand aus 2 MG 131 im Rumpf über dem Motor und 2 MG 151/20 in den Flügelwurzeln. Zwar wurden die ersten Exemplare der D-9 noch ohne MW-50 Anlage gebaut, diese paar Flugzeuge dann aber schnellstmöglich nachträglich damit ausgerüstet. Des weiteren schwankte auch die Triebwerksausstattung der Serienflugzeuge, während einige, wie z.B. die 210001, mit Jumo 213 C und zusätzlicher Motorkanone versehen waren, war der Großteil mit Jumo 213 A, ohne Motorkanone, versehen. Die ersten 2 gebauten D-9 hatten die Werksnummern 210001 und 210002, die 3. D-9 kam aus Cottbus und bekam die Werksnummer 210043. Die Serienmaschinen der D-9 bekamen eine neue Haube, welche stärker gewölbt und aus einem Stück geblasen war und sie von den aus der A-8 Serie umgebauten Maschinen unterschied.
Bei Vergleichen zeigte sich, dass die D-9 mit Jumo 213 A-1 zwar gute Höhenleistungen erbrachte aber die Bf 109 G mit DB 605 AS in über 7000 m überlegen war. Diesen Leistungsrückstand hoffte man aber schnellstmöglich überwinden zu können, sobald der Jumo 213 E in die Serienfertigung der D-9 übernommen wird.
Das die D-9 ohne Druckkabine ausgestattet war zeigte, dass sie nicht für den geplanten Höhenjäger vorgesehen war. Man hoffte mit ihr die Zeit bis zum Serienbeginn der Höhenmotoren wie dem Jumo 213 E, dem DB 603 G oder L oder dem BMW 801 TJ überbrücken zu können.
Obwohl die Dora am Anfang von den Piloten mit Skepsis betrachtet wurde, erwies sich das bald als gegenstandslos. Die 190 D war wendiger als die Flugzeuge der A Serie, sie stieg besser und war schneller. Außerdem war noch eine beachtliche Leistungssteigerung durch die MW-50 Anlage möglich, die dank des vergrößerten Tanks 40 Minuten lang betrieben werden konnte.

FW 190 D-9 Leistungsdaten

Die nächste geplante Version war die FW 190 D-10. Sie wurde wahrscheinlich nur in einem einzigen Musterexemplar gebaut die V53. Sie sollte standardmäßig mit dem Jumo 213 C ausgerüstet und in Verbindung mit diesem mit einer Motorkanone versehen werden. Die Maschine wurde aus einer A-8 umgerüstet und mit verschieden Waffenkonfigurationen getestet. In den übrigen Bauteilen entsprach sie der D-9. Doch es kam nie zu einer Serienfertigung.

Die FW 190 D-11 war als Schlachtflugzeug konzipiert. Sie erhielt eine zusätzliche Panzerung und eine MW-50 Anlage. Zuerst wurden 7 Prototypen aus Flugzeugen der A-8 Serie gebaut. Die D-11 wurde mit dem Jumo 213 F ausgerüstet, damit die Bewaffnung um eine MK 108 Motorkanone erweitert werden konnte. Als weitere Bewaffnung waren 2 MG 131 über dem Motor, 2 MG 151/20 in den Flügelwurzeln und 2 MK 108 in den Tragflächen vorgesehen. Der Anlauf der Serie war für das Frühjahr 1945 geplant. Es war vorgesehen die D-11 in den Varianten R20,R21 und R5 zu produzieren. Des weiteren sah man in der Ausstattung eine TSA 2 D Anlage vor, da die D-11 bis zu 8 SC 50 konnte. Obwohl das Projekt bereits bis zur Serienreife fortgeschritten war kam es nicht mehr zum Produktionsstart der D-11. 

Mit der FW 190 D12 nahm man wieder den Bau eines Höhenjägers in Angriff. Obwohl die D-12 ohne Druckkabine ausgestattet war, wurde der Motor und die Bewaffnung auf diese Erfordernisse ausgelegt. Die Bewaffnung bestand zur Gewichtsreduzierung nur aus einer MK 108 Motorkanone und 2 MG 151/20 in den Flügelwurzeln. Als Triebwerk wählte man den Jumo 213 E. Des weitern war es geplant Tragflügel mit innenliegenden Treibstoffbehältern, mit einem Gesamtinhalt von 315 l,  bei der D-12 einzusetzen. Doch diese Tragflügel waren erst später bei der Ta 152 einsatzbereit. Es wurden nur 3 Prototypen für die D-12 Serie gebaut. Der Serienlauf der D-12 fand in den Flugzeugwerken von Arado, ab Februar 1945, und Fieseler, ab Januar 1945, statt. Als Rüstsätze wurden der R11, R21 und R25 verwendet.

FW 190 D-12 Leistungsdaten

Die geplante FW 190 D-13 wurde wahrscheinlich nur in 2 Prototypen verwirklicht, die V62 und V71. Beide Versuchsmaschinen wurden wieder aus Flugzeugen der A-8 Serie umgebaut. Im Grunde genommen war sie nur eine Bewaffnungsvariante der D-12. Man verzichtete bei der Bewaffnung auf die 30 mm Motorkanone und ersetzte sie durch ein MG 151/20. Einer der Prototypen wurde mit dem Jumo 213 E und der andere mit dem Jumo 213 F ausgestattet. Des weiteren war die Verwendung des Rüstsatzes R5 in der Serienproduktion geplant. Obwohl die Serienproduktion schon im Dezember 1944 beginnen sollte, kam es aus verschieden Gründen nicht mehr dazu.

Zur FW 190 D-14 kam man, weil sich das technische Amt wieder mit dem Höhenmotor von Daimler Benz befasste. Es war geplant die D Serie mit Wirkung der D-14 auf den DB 603 E oder 603 LA umzurüsten. Für die ersten Umrüstungen zu Versuchszwecken wurden Flugzeuge der D-9 und D-12 Serie Verwendet. Die durch den neuen Motor notwendigen Umrüstungen an den Serienmaschinen der D-12 Produktion waren sehr gering. Sie beliefen sich im wesentlichen auf einen neuen Schmierstoffbehälter und eine geänderte Motorabdeckung. Des weiteren war geplant die D-14 mit der Hochdruck MW-50 Anlage auszustatten und die Rüstsätze R5 und R11 einzusetzen. Die Testflugzeuge erreichten eine Gipfelhöhe von 11500 m und eine Geschwindigkeit von 700 km/h. Die Vorbereitungen für die Serienfertigung waren im März 1945 abgeschlossen. Doch in Folge des Kriegsverlaufes kam es nicht mehr zum Serienstart.

FW 190 D-14 Leistungsdaten

Der Grund für die FW 190 D-15 war ein ganz einfacher. Man wollte ohne Zeitverzug zu einem Jagdbomber mit DB 603 Motor kommen der auf der FW 190 D-14 aufbaut. Man hatte vor die Flugzeuge der laufenden 190 F Serie auf den DB 603 E umzurüsten und so zur D-15 Serie zu kommen. Die Umbaumaßnamen beliefen sich hauptsächlich auf die selben wie bei der D-14. Von der D-15 wurden nur wenige Versuchsträger hergestellt. Ein Teil der Maschinen sollte mit dem Rüstsatz R11 versehen werden. Der Umbau sollte im April 1945 bei Focke Wulf und Dornier beginnen. Auch diese Variante der Dora konnte wie der Großteil der anderen nicht mehr verwirklicht werden.

* Die Startmasse bezieht sich auf die maximal mögliche Zuladung. Das bedeutet vollgetankt und mit maximaler 
   Bewaffnung, aber ohne Außenlasten.