Подготовка к серийному производству Do.17 на заводах "Дорнье" в Аллмансвейлере, Левентхале и Манцелле началась в 1936 г. Первыми серийными моделями стали бомбардировщик Do.17e-1 и дальний разведчик Do.17f-1. Производимые параллельно две эти модели были практически подобны. Последний не имел только бомбоприцела и механизма сброса бомб. В фюзеляже устанавливался дополнительный топливный бак, а в бомбоотсеке пара фотокамер. Оба варианта были оснащены двигателями ВМW-VI-7,3. Оборонительное вооружение состояло из одного пулемета МG-15, хотя вскоре была предусмотрена возможность установки в полу для стрельбы вниз через люк и второго МG-15. Бомбоотсек Do.17e-1 вмещал 500 кг бомб на горизонтальной подвеске. Типичной нагрузкой были десять 50 кг бомб, или четыре 100 кг бомбы, или две 250 кг бомбы. При сокращении дальности полета нагрузка могла быть увеличена до 750 кг.

Вскоре после того, как Технический департамент проявил интерес к бомбардировщику на базе Do.17, Дорнье приступил к разработке более технологичной конструкции самолета, разбив его узлы на отдельные компоненты c целью облегчения работы субподрядчиков. Кроме того, довольно значительный ремонт мог производиться в полевых условиях. В результате было принято решение принять Do.17 в крупную серию в качестве первой серьезной программы немецкой авиационной промышленности, предусматривавшей применение широкой кооперации и ставшей образцом для всех последующих подобных программ. В результате еще до конца 1936 г со сборочной линии сошел первый серийный самолет. Некоторые начальные трудности с субподрядчиками не повлияли на быстрый набор темпов производства, и с начала 1937 г для войсковых испытаний люфтваффе уже было поставлено значительное число машин.

В начале 1937 г I/КG.153 в Мерсебурге и I/КG.155 в Гибельштадте приступили к перевооружению на Do.17e-1. Почти одновременно первый полк дальней разведки Aufkl.Gr.(F)/122 стал получать Do.17f-1. Эта часть, с октября ставшая Aufkl.Gr.(F)/22, была полностью перевооружена к апрелю 1937 г, получив 36 самолетов. В течении 1937 г на Do.17e-1 были перевооружены 2-й и 3-й полки из КG.153 в Финстервальде и Альтенбурге вместе с 2-м и 3-м полками из КG.155. Последняя эскадра с октября 1937 г стала КG.158 (КG.155 позже была вновь сформиромна на Не.111). В том же месяце в Лейгнице на Do.17e-1 был перевооружен IV/КG.153, ставший ядром КG.252. Сам полк при этом получил обозначение II/КG.252. I/КG.252 был сформирован в Коттбусе в ноябре того же года. Четвертая эскадра - КG.255 начала формироваться на базе Do.17e-1 еще до конца 1937 г. К этому времени было решено испытать последние самолеты люфтваффе в боевых условиях Испании.

Важность, которую придавали в штабе люфтваффе этому боевому опыту, можно проследить по тому факту, что уже весной 1937 г одна из эскадрильей Aufkl.Gr.(F)/122 была направлена в Испанию, имея в своем составе 15 Do.17f-1. В "Легионе Кондор" эскадрилья получила обозначение 1.А/88. Самолеты "Дорнье" заменили здесь Не.70f-2, переданные испанским фалангистам. Do.17 быстро продемонстрировали возможность избегать перехвата республиканскими истребителями, доказывая теории, ранее сформулированные верховным командованием. Практически полная неуязвимость, продемонстрированная Do.17f-1 в небе Испании, произвела такое впечатление на люфтваффе, что было решено срочно перевооружить на этот самолет все разведывательные эскадрильи, а Не.70f был быстро в течении 1937-38 гг снят с вооружения боевых частей. Самолеты из Aufkl.Gr.(F)/122 располагались на аэродроме Пренцлау и вскоре были дополнены еще пятью полками дальней разведки Aufkl.Gr.(F)/121 в Нюхаусене, /123 в Гроссенхайне, /124 в Касселе, /125 в Вюрцбурге и /127 в Госларе.

Тем временем в Испании к разведчикам из 1.А/88 добавились и 20 бомбардировщиков Do.17e-1, дополнивших Не.111b в 1. и 2.К/88. Как и разведчики, бомбардировщики действовали почти безнаказанно, но с ростом в составе республиканской авиации числа современных советских истребителей ситуация изменилась. К августу 1938 г оставшиеся Do.17e и f вместе с небольшим числом Do.17p (10 машин было поставлено в 1.А/88) были переданы испанским фалангистам. На их базе в Ла Сениа была сформирована Групо 8-G-27 со смешанным испано-немецким персоналом. На вооружении испанцев Do.17 были известны как "Бакалаос". Когда гражданская война закончилась, 8-G-27 имела в Логроно 13 Do.17e и Do.17p, остававшихся на вооружении в течении нескольких лет.

Еще до выпуска первого серийного Do.17, на "Дорнье" уже переключились на дальнейшую модернизацию базовой конструкции. Dо.17-V8, известный еще как Do.17m-V1, и который так удачно демонстрировал свои достоинства в июле 1937 г в Цюрихе, был выполнен под двигатели "Даймлер-Бенц" DB-600a - 12-цилиндровые жидкостного охлаждения, взлетной мощностью 1000 л.с. и оснащен трехлопастными винтами изменяемого шага. Он показал максимальную скорость 422 км/ч. Предполагалось начать поставку Do.17m с двигателями DВ-600a люфтваффе, но приоритет в поставках этих двигателей имели истребители. "Дорнье" была вынуждена рассмотреть возможность установки другого мотора. Выбор пал на "Брамо"-323А-1 "Фафнир" - 9-цилиндровый радиальный мощностью на взлете 900 л.с. и 1000 л.с. на высоте 3100 м. Переход от двигателя жидкостного охлаждения на двигатель воздушного охлаждения не был проблемой. Do.17 одинаково подходил под оба типа двигателей, и таким образом в конце 1937 г сборочные линии переключились на

Do.17m и Do.17p.

Они представляли собой бомбардировщик и разведчик соответственно, создаваемые параллельно. Так как для разведчика обеспечить необходимую дальность с двигателями "Фафнир" было невозможно, Дорнье выбрал для Do.17p другой - 9-цилиндровый двигатель воздушного охлаждения ВМW-132N меньшей мощности (на взлете 865 л.с. и 665 л.с. на высоте 4500 м), но имевший лучшую экономичность.

Серии предшествовали два опытных самолета с двигателями "Брамо" - Do.17m-V2 и VЗ (V13 и V14 в рамках общей программы Do.17) и один самолет с ВMW-132N - Do.17p-V1 (V15). Кроме некоторого усиления конструкции, связанного с большей мощностью двигателей и большей нагрузкой, новый самолет ничем не отличался от предшественника. Были сделаны изменения в составе оборонительного вооружения, состоявшего теперь минимум из трех МG-15 - был добавлен один пулемет вперед, обычно неподвижный. Огонь из него вел пилот с помощью кольцевого прицела. Также этот пулемет мог использовать в качестве подвижного штурман, но углы обстрела были сильно ограничены. Do.17m и p, служившие в люфтваффе, после первых месяцев 2-й мировой войны получили еще по паре МG-15, которые монтировались полевыми ремонтными подразделениями. Бомбоотсек на Do.17m был удлинен вперед, вмещая максимум 1000 кг бомб. Уже к концу производства перед верхней пулеметной установкой был оборудован отсек под надувную шлюпку. Самолет получил в этом варианте обозначение Do.17m-1/U1. Установка пылевых фильтров и оборудования для действия в пустыне превращали самолет в Do.17m-1/Тrop или P-1/Тrop. Разведчик отличался установкой в бомбоотсек пары фотокамер Rb-50/30 или 75/30 и снятием бомбоприцела.

В 1938 г Do.17m и P стали заменять в боевых частях E и F модификации. Как уже упоминалось выше, 10 первых серийных Do.17p-1 были посланы в Испанию в состав 1.А/88 "легиона Кондор". Согласно данным ОКЛ на 19 сентября 1938 г люфтваффе имело 479 Do.17 (Е, F, М и Р) из 580 поставленных к этому времени самолетов. Уже началось производство и улучшенной модели Do.17z. Таким образом, Do.17m недолго находился в производстве, а в боевых частях люфтваффе его пережил разведывательный вариант - Do.17p.

В течении первых месяцев 1939 г бомбардировочные полки приступили к перевооружению на значительно улучшенный вариант бомбардировщика - Do.17z. Эта модель поступила на вооружение одновременно с серьезной реорганизацией боевых частей. Три из четырех эскадр с Do.17 были сокращены в своем составе с трех до двух полков, а четвертая была перевооружена на Не.111. Правда, одновременно на Do.17 была сформирована еще одна эскадра, с передачей трех полков из уже существующих частей. После этого II и III/КG.153 стали II и III/КG.З, I и III/КG.158 стали I и III/КG.76, I и II/КG.252 стали I и II/КG.2, а I и III/КG.255 были перевооружены на Не.111 и стали I и III/КG.51. Полки I/КG.153, II/КG.158 и II/КG.255 стали I, II и III полками вновь созданной КG.77. Таким образом, в бомбардировочных частях первой линии люфтваффе было девять полков с Do.17 разных модификаций.

Во время гражданской войны в Испании стало очевидно, что требуется лучшая защита сзади-снизу - люковый МG-15 имел слишком ограниченные углы обстрела, чтобы обеспечить эффективную оборону. В результате конструкторы "Дорнье" в начале 1938 г создали совершенно новую носовую часть, полностью отвечающую требованиям боевого применения, но аэродинамически менее чистую. Размещение экипажа на Do.17 всегда было "тесным" для обеспечения максимальной взаимной поддержки. Бомбардир размещался в носовой части, остекленной плоскими панелями - "фасеткой". Нижняя часть кабины была опущена и удлинена назад до крыла, заканчиваясь установкой пулемета МG-15 для стрельбы назад-вниз.

Впервые новая носовая секция фюзеляжа была использована на Do.17s-О, оснащенном двумя DB-600G и имевшим экипаж из четырех человек. Первый из трех DO.17s-0 - D-AFFY полетел в начале 1938 г. Самолет был поставлен для испытаний люфтваффе, но серии заказано не было. Одновременно был создан Do.17u - "охотник" с пятью членами экипажа, включая двух радистов. Двигатели были DB-600А. За тремя Do.17u-0 последовали еще 12 Do.17u-1. Они были распределены среди зскадр для получения отзывов о дальнейшей модернизации самолета. Далее последовал Do.17z, сменивший на сборочных линиях Do.17u. Два Do.17u были поставлены в часть воздушной связи Ln.Аbt.100, вошедшую в ноябре 1939 г в 100-й полк. Два Do.17u были в составе штабной эскадрильи.

Do.17z мало отличался от S и U, но вместо двигателей "Даймлер-Бенц", требовавшихся в большом числе для истребителей, были установлены "Брамо"-323А-1. Предсерийные Do.17z-0 появились в 1938 г. Экипаж был из четырех неловек, вооружение осталось из трех пулеметов МG-15 - один на вертлюге в конце кабины, другой в правой части лобового остекления и третий в полусферической установке внизу кабины. На Do.17z-1 установили четвертый МG-15 в носовой части у бомбардира.

Do.17z-1 имел практически ту же конструкцию, что и Do.17m-1, кроме носовой секции. Летные характеристики практически не изменились, несмотря на увеличившееся воздушное сопротивление. Сохранились хорошая управляемость и маневренность предшественника, но из-за увеличившегося экипажа и состава оборудования самолету явно не хватало мощности двигателей при полной бомбовой нагрузке в 1000 кг. В результате нагрузка была ограничена 500 кг, но в 1939 г с появлением Do.17z-2 с двигателями "Брамо"-323Р "Фафнир" с двухскоростным нагнетателем мощностью на взлете 1000 л.с. и 940лс на высоте 4000 м вновь вернулись к бомбовой нагрузке в 1000 кг. Однако, увеличение боевой нагрузки потребовало сократить запас топлива, так что тактический радиус составил только 330 км. Для некоторых заданий Do.17z-2 мог принять еще одного члена экипажа. В небольшом количестве был выпущен и разведчик-бомбардировщик Do.17z-З, который был оборудован фотокамерой Rb-20/30 на входном люке и нес бомбовую нагрузку до 500 кг.

В частях обслуживания люфтваффе некоторые самолеты переделывались в Do.17z-4 с двойным управлением. Do.17z-5 оснащался надувными "мешками" для обеспечения непотопляемости и некоторым дополнительным оборудованием, обеспечивающим выживание экипажа в открытом море.

Do.17z был популярен среди экипажей и обслуживающего персонала. Это был наиболее надежный бомбардировщик люфтваффе, но недостаточная боевая нагрузка по сравнению с Не.111 и меньшая скорость по сравнению с Ju.88, привели к сокращению производства уже в конце 1939 г и окончательному его прекращению в начале лета 1940 г. Всего было выпущено 500 Do.17z-1 и Z-2 и 22 Do.17z-З.