A finales de 1936 tuvieron efecto las primeras entregas a una unidad operativa, el 1./KG 154 de Fassberg, y en febrero de 1937 treinta He 111B-1 fueron entregados a dos "Staffel" de bombardeo de la Legión Cóndor, el Kampfgruppe K/88, que llevó a cabo su primera misión operativa con el nuevo modelo el día 9 de marzo.