Bf 109G Gustav
1941 年春天来临的时候，戈培尔博士的宣传机构还在鼓吹着过去一年中德军取得的胜利。也许有人注意到，但绝没人敢于指出，纳粹并不适合领导一个国家进行多条战线上的长久战争。恩斯特·乌德特领导下的帝国航空部便是如此，现在它已经是拥有超过 4,000 名工作人员的庞大机构。正如历史学家（他们总是可以躲在书本后面指手划脚的）指出的，此刻的 RLM 正如同一个拥挤的饲养场，挤满了军人，官僚和技术人员，过问每件事情，却找不到一个具体负责的人。
随着夏天的来临，陆军的装甲矛头在广袤无垠的俄罗斯大平原上急速推进，空军对梅塞施密特设计局提出新的要求，Bf 109F 战斗机的后续机型即将问世。新的 Bf 109G，或者如部队中称呼的那样，“古斯塔夫”将成为 109 系列战斗机中产量最大的型号，正式服役的共有 10 个型号，总产量超过 10,000 架，所有的日间战斗机部队和 8 个仆从国都广泛使用这种战斗机，直到战争结束。
根据军方最初的要求，G 型将牺牲机动性以换取更高的速度，整个设计围绕更重的 DB 605 发动机展开，要求增强机体结构来承受这种更有力的发动机，而机体重要的增加必然要求强化起落架，这又带来重量的增长。后果是毫无疑问的，翼载变大，操纵性降低。新型的 DB 605A 发动机把汽缸的压缩率分别提高到 7.3（左排）和 7.5（右排），平均转速每分钟 2,800 转，起飞功率 1,475hp，2,000 英尺功率 1,250hp。虽然总体尺寸不变，但重量增加到 6,500 磅。RLM 对这种重型化的战斗机很满意，认为牺牲一点机动性也是值得的。但前线部队不这么认为，不少飞行员认为 Bf 109G 是一种设计上的倒退。
从外观上看，G-0 与 F-4 相差无几，引擎罩上半段没做什么变动，下部的冷却器稍稍增大，就像 F-4/Z 所使用的那种，加大的增压器进气口也与 Z 的一样。宽桨叶此后变成标准配备，驾驶舱前段风挡下方的倾斜玻璃舱盖被取消了。重新设计的油箱从原来驾驶员下方移到了驾驶舱后方的通道中，起落架舱的形状重新变成 E 和 F 早期版本那样的方形。
随着战斗向高空发展的趋势，设计人员开始发展 G 的高空增压型号。驾驶舱四周的防火隔离板、地板、座位后的防弹钢板和座舱盖之间的接缝都用橡胶条密封起来，改用空气夹层的双层玻璃，防止凝结水雾，机舱内用氯化钙保持干燥。所有这些措施使得座舱变得重型化，在内外空气压强差低于 4.4 磅/平方英尺的条件下，驾驶舱可以保持良好的气密性。当然，不是每架 G 都是增压型，使用相关套件可以很方便地实现增压型和非增压型之间的转化，非增压型的座舱盖两侧前下方各有个小的通风口。
DB 605 的交付被延误了，所以首批 12 架预产型 G-0 使用的还是 DB 601E 发动机。直到 42 年初春，大批 DB 605A-1 才到货，G-1 和 G-2 的生产线同时开动，前者使用增压座舱，后者使用普通座舱。这两个型号可以很方便的加装 F-4/Z 使用的 GM-1 发动机增氧设备，这种被称作“戈林混合剂”（Goring’s Mischung）的装置重 400 磅，工厂代号 U-2（Umruest Bausatze），用一氧化二氮为发动机注入额外的氧气，保持其在低气压的环境下正常工作。加装 U-2 的战斗机高空性能明显提高，把同时期生产的喷火 5 型远远甩到后头。
G 系列服役后不久，部队就报告了几起发动机失火事故。调查人员最后发现，是马蹄铁形的机头油箱在过热时会渗出燃料，滴在滚烫的发动机上而引起火灾。为了解决这个问题，新生产的引擎罩两侧各增加了两个小型进气口，用来冷却油箱。凯赛林将军曾经把马尔塞尤的死因归结于此，但英国战史学家杰克·福尔曼认为，乙醇管道破裂才是罪魁祸首。不管怎样，非洲之星过早陨落了，他最后时刻驾驶的飞机是 Bf 109G-2 W.Nr.14256。
油压过低的问题此后一直困扰着 DB 605 发动机，戴姆勒—奔驰认为是马蹄铁形的油箱造成的，而梅塞施密特认为是增压器把气泡混到了燃油中，他们研制了一种燃料脱气器，但试验表明，情况一点没有得到改善，这个问题直到战争结束也没有得到解决。
奥格斯堡的工厂同时推出了若干种改装套件（Rustsatze），实战部队可以根据作战需要自行改装战机，实际上，大多数改造还是在工厂完成的。
Bf 109G-1
G-1 与 G-2 是同时生产的，唯一的不同之处在于 G-1 使用增压座舱，主要用于执行高空战斗任务，所以优先配备给那些专门截击轰炸机的部队，主要部署在大西洋沿岸和北非地区。1942 年 6 月，1./JG2 开始接受第一批 G-1；不久，JG2 成立了 11 高空截击机中队，专门装备带着 300 升副油箱的 G-1，JG26 也随后建立了相似的 11 中队。
但这些部队很快就发现，G-1 的武器很难对密集轰炸机编队构成大的威胁，不得不接收 R-6 套件，在每边机翼下挂装机炮吊舱。当然，这会增加重量，降低机动性，无法有效对抗盟军的护航战斗机。
主要的变型有：
Bf 109G-1/U-1，为了试验梅塞施密特 P-6 螺旋桨而改装的型号，可以在较短的跑道上起飞，只生产了少数几架。 Bf 109G-1/Trop，加装空气过滤器和沙漠救生装具，此外由于沙漠地区过热的发动机常常使机头的机炮卡壳，一些部队干脆把引擎罩上 7.9 毫米的 MG17 换成 13 毫米的 MG131。
可以加装的套件有：R-1，R-2，R-3，R-6。
1942 年的夏天 JG2 里希特霍芬联队和 JG26 史拉格特联队各自建立了第 11 高空战斗机中队，使用加装 GM-1 增氧装置和 300 升副油箱的 G-1/R-3 战斗机，但去除了装甲以换取更高的速度。图中 11./JG2 的引擎罩上可以看到狗头的标志，说明他们是从 1./JG2 改建来的
改装方案 R-3 是机腹下的 300 升副油箱，包括几种不同形状的油箱，如下图：
JG52 是最早装备 Bf 109G 的部队之一，注意 II/JG52 引擎罩上黑白斑纹的图案，俄国夏季的地形可谓线条分明，因此这种涂装方案只是自我表现，或者说自我暴露的标志。但他们有资格这么做，JG52 是总战绩超过 10,000 架的“超级王牌”联队！将飞行员的名单列出来，可以看到：42 年 5 月的时候，有吉哈德·巴克豪恩少校（301 架），贡瑟·拉尔少校（275 架），威尔海姆·巴兹少校（237 架），赫尔曼·格拉夫上校（212 架），沃尔特·沃夫恩中尉（137 架），迪特里希·赫尔巴克上校（125 架），更不用说 42 年 8 月即将报到的“王牌中的王牌”埃里希·哈特曼阁下（352 架）。JG52 的豪华阵容可谓空前绝后