沃尔特为了简化生产在设计新飞机时为自己定了两条原则。第一，尽量减少飞机的部件数；第二，在设计时尽可能多地用直线构形，就算不是最佳选择也在所不惜。相较于他在设计 He 112 时为了提高性能宁可牺牲生产性的做法，这次冈特博士似乎是从一个极端走到了另一个极端。通过这样的努力，新飞机比起 He 112 来可说是“平民化”了许多。He 112 共由 2,885 个零件组成，用 26,864 个铆钉加以连接；而新飞机的零件数下降到了 969 个，所需的铆钉也只有 11,543 个，仅仅是制造 He 112 所需的一小半。而放弃椭圆形的机翼给简化工作带来的好处最大，平均下来光在这一个环节上就可以节省 1,150 个工时！

为了最大限度地提升飞机性能，所有可能的减阻措施都被加了上去。现在看来，许多措施都可说是开当时风气之先河，如采用完全符合空气动力学的泡泡座舱，不在水平尾翼下装设可能带来一定阻力的结构补强支柱，以及在飞行时完全可收入机身的后三点式起落架……；其中的后两者后来更被德国空军的主力战斗机 Bf 109F 型所采用，使其性能在 Bf 109E 的基础上又有了极大的飞跃，平飞极速一口气提高了 50 公里/小时。还有，新飞机的引擎直接安装在加固的前部机身上，省略了发动机支架。得益于此，He 100 的发动机罩可以设计得分外瘦削紧凑，机身截面也相应变窄，进一步减少了飞行时的阻力。同时，亨克尔公司在新飞机上甚至采用了比 Bf 109 更短的机翼，在适度牺牲高空和盘旋性能的情况下全力追求高速度！

为了彻底发挥 DB 601 发动机的性能，He 100 采用了推力排气管争取任何一点形式的推力，增压器的进气口也从引擎罩的一侧移到了左翼前缘以提高空气的压缩效率。

为了全面提升飞机性能，沃尔特博士决定兵行险着，采用了独特的翼面蒸发冷却方式（亨克尔公司在制作 He 119 高速轰炸机时已经取得了关于这种技术的一些经验）。其主要工作原理是：对引擎内的冷却液增压使其能在达到沸点时仍旧保持液态，直到注入翼面下的常压空腔时才迅速蒸发，通过金属翼面将热量释放到空中。失去热量后冷却液重新变成液态，通过管道回到发动机内进行循环。由于在相同的温度下蒸气可以携带较多的热量，这种散热方式比起传统的冷却液散热的效率更高。同时由于整个系统不需要在机体表面做文章，因此不会为飞机带来额外的阻力。

当然该系统也有其不足之处，首先是太过复杂且不易维护修理，更糟的是，这种冷却方式使得飞机在战场上十分脆弱，一旦该部位（面积远远大于传统的散热器）中弹整架飞机便丧失了继续飞行的任何可能。因此虽然当时不少设计曾考虑采用这种布置，不过最后还是因为其明显的弊端而是回到了通常的设计上。

He 100 所使用的这套冷却系统由 Jahn 和 Jahnke 所设计，在使用该装置的情况下引擎的运转温度可以达到摄氏 110 度。超热的冷却液被注入离心式空气压缩机中，籍由压力的下降，冷却液迅速变成蒸汽，循管道进入机翼前缘内部的冷却空腔内，靠热传导迅速将所携带的热量经流经机翼表面的气流带走，失去热量后的蒸汽变为液态的水回流向发动机。与此同时，较重的水则依靠离心力被分离开来并重新进入发动机的冷却循环系统。先后尝试了不少设计方案，最终的选择却是采用多达二十二个小型的电动泵分担工作。有趣的是，每个泵对应地在座舱内都有一个故障指示灯……一点也不错，座舱内因此共安有二十二个指示灯！

润滑油不象冷却液，必须避免让其温度达到沸点。这给 DB 601 系列发动机在 He 100 上的实际使用带来了一个难题，因为根据该发动机的工作原理，大部分热量直接传给了润滑油而不是冷却液。为了解决这个问题，不得不在两侧机翼下各设置了一个半收放式的滑油散热器。

在某几架原型机上，还尝试着用一种更复杂的方式达到这一目的。先是在热交换器中用甲基酒精吸收润滑油的热量，随后则同样通过蒸发冷却的办法再给酒精降温。不过其专用管路却被安排在机身后部和水平尾翼的前缘。

沃尔特工程师在 1937 年五月 25 日因车祸丧生后，他的兄弟齐格弗利特接手进行 He 100 的研制工作，并赶在当年年底前完成了全部的设计。与以前相比，设计上主要的变动有：机翼的外段（约全长的 1/3 处）改成了略微上折，内侧翼段出于容纳向内侧收起的起落架的原因而显得较厚。当主起落架放下时轮间距极大，使得该机在地面的运动性比起 Bf 109 来要好得多。虽然座舱后缘仍收入机脊，但机背线条在接近机尾处却降到了座舱罩底部的水平线下，保障了飞行员的后方视野。由于 He 100 在地面滑跑时，翼面散热系统还不能真正发挥作用，因此齐格弗利特工程师又在机身下增添了一个可收放的小型常规散热器应付这种情况。总的来看，He 100 的尺寸要比它的前辈----He 112 略小一些，重量也更轻。

十月末，该设计被交到了 RLM，还在附件中详细列明了原型机的设计细节，交货日期及三架原型机的单机价格。官方将其命名为 He 113，不过亨克尔博士显然对这个数字有很强的抵触情绪。在他的一再要求下，该机的编号终于被改成了 He 100（其实 100 这个编号已经给费塞勒（Feiseler）公司使用了）。

十一月，梅塞施密特用一架修改过的 Bf 109 破了陆上飞机的速度纪录。作为回应，亨克尔立刻决定用 He 100 的第四号原型机来向新纪录挑战。由于 He 100 的机体已经在气动外形上下了相当大的功夫，所以需要做的修改也就非常有限，主要是集中在缩短机翼及修改驾驶员座舱上。

就在当年年底，亨克尔同恩斯特.乌戴特等人见了次面，稍稍修改了原先的计划。决定将 V-1 和 V-2 号原型机用于各种性能测试，而将 V--3 装上专用的竞赛机翼（比标准型的翼展略为缩短）用于打破世界速度纪录；至于 V-4，则计划作为批量生产的先导验证型号。乌戴特对计划中的创纪录飞行非常感兴趣，并以此为理由终于说动了 RLM 认可这一方案。

He 100 的第一架原型机 V-1 于 1938 年一月二十二日首次试飞，仅仅比预期晚了一周时间。该机的速度确实惊世骇俗，但却同样有一些毛病未能克服。其中最主要的是航向的稳定性，在空中会象 He 112 的早期型号一样“蛇行”。另外，空军试飞员对于该机的高翼载颇为不满，这一点使得该机的着陆速度较大，飞行员往往在着陆的最后一百米必须全力踩刹车才能让飞机不冲出跑道。地勤人员同样不喜欢 He 100，他们抱怨说该机引擎罩的设计太紧凑，使得对发动机的维护格外困难。当然，该机在维护上的最大问题毫无疑问还是来自冷却系统。工厂对 V-1 号原型机做了一系列测试后在三月份将其送到了空军雷赫林（Rechlin）测试中心。