Возможность использования Ме.262 в качестве ночного перехватчика была продемонстрирована в ходе испытаний в октябре 1944 г. Из этих самолётов впоследствии сформировали экспериментальную группу. Самолёты наводились на цель по радиокомандам с земли. История двухместного перехватчика началась летом 1944 г. В него переделали учебный Ме.262В-1, разместив на борту РЛС FuG 218 "Нептун" и пеленгатор FuG 350 ZC "Наксос".

При этом во второй кабине оборудовали рабочее место оператора РЛС. Первые два двухместных Me.262B-la /U1 поступили в строевую часть в феврале - марте 1945 г. и использовались для прикрытия Берлина. Дебют двухместных перехватчиков состоялся в ночь с 30 на 31 марта 1945 г., когда были уничтожены четыре "Москита".

Надо отметить, что даже в условиях агонии гитлеровской Германии конструкторы продолжали совершенствовать своё детище. В частности, был разработан полноценный ночной истребитель Ме.262В-2а с увеличенным запасом топлива, поступление которого на вооружение ожидалось с середины 1945 г. Помимо четырёх орудий МК-108, располагавшихся в носовой части фюзеляжа, за кабиной экипажа разместили ещё две пушки, стволы которых были направлены под углом вверх (так называемая "косая музыка"). Первый полёт Ме.262В-2а состоялся в марте 1945 г.

Первоначально на нём стояла РЛС с выступавшими за обводы фюзеляжа антеннами, снижавшими максимальную скорость почти на 60 км/ч. Устранить этот недостаток предполагалось установкой РЛС сантиметрового диапазона FuG 240 "Берлин", с антенной под радиопрозрачным обтекателем в носовой части фюзеляжа. Но завершить эту работу не удалось в связи с окончанием войны.

Был проработан и трёхместный вариант перехватчика с увеличенной продолжительностью полёта. Двухместный перехватчик, по сравнению с одноместным истребителем заметно потяжелел, снизились скорость, скороподъёмность и продолжительность полёта. Надеяться на создание в ближайшее время ТРД большей тяги не приходилось.

Поэтому появилась идея установить на Ме.262 дополнительный ЖРД HWK 109-509 тягой 1640 кгс компании "Вальтер", работавший на концентрированной перекиси водорода и метиловом спирте. Доработку выполнили на предсерийной машине, расположив ЖРД и компоненты топлива для него в хвостовой части фюзеляжа. Этот самолёт, получивший обозначение Ме.262С-1 "Хайматшютцер" ("Защитник родины"), впервые взлетел 27 февраля 1945 г.