A 1 de Julho de 1935, o Leutnant Mölders foi colocado na I./JG 162 Immelmann. A 7 de Março de 1936, durante a Remilitarização da Renânia, Mölders e a sua Staffel voaram de Lippstadt, através do Vale do Ruhr, até Düsseldorf. Durante este período, Mölders conheceu Luise Baldauf, com quem iria casar alguns anos mais tarde, pouco antes de falecer. No dia 20 de Abril de 1936, dia do aniversário de Adolf Hitler, muitos militares foram promovidos, e Mölders avançou para Oberleutnant. Passou pela Jagdgeschwader 134, onde foi influenciado pelo Major Theo Osterkamp, na altura comandante da asa. A 15 de Março de 1937 viria a ser nomeado Staffelkapitän da I./JG 334, servindo também como instrutor em Wiesbaden.