Willy Messerschmitt lưu tâm đến Me 262 như với một máy bay sản xuất tạm thời. Sự quan tâm của ông ta là trong chuyến bay tốc độ cao, chính điều này đã dẫn dắt ông ta bắt đầu công việc về loại cánh cụp vào năm 1940, hiển nhiên đến năm 1944 thì những phát triển tiên tiến đã có trong bản vẽ thiết kế của Willy. Me 262 HG I (Hochgeschwindigkeit, tốc độ cao) bay thử nghiệm vào năm 1944 chỉ có một sự biến đổi nhỏ so với máy bay tiêm kích, đáng chú ý nhất là một mái vòm buồng lái hạ thấp để giảm bớt việc kéo chốt, HG II và HG III có thiết kế xa hơn thiết kế đầu. Phiên bản HG II có một mái vòm kéo thấp, một cánh cụp góc 35° và cánh đuôi bướm. Máy bay HG III có một cái đuôi truyền thống, nhưng cánh cụp góc 45° và động cơ tuabin phản lực được lắp vào trong cánh.

Messerschmitt cũng chỉ đạo một loạt những chuyến bay thử được kiểm soát cẩn thận để sản xuất hàng loạt máy bay Me 262. Trong một thử nghiệm bổ nhào, Me 262 đã thiết lập một vận tốc bổ nhào không điều khiển đạt đến Mach 0.86, và nó không thể kiểm soát được khi máy bay bổ nhào dù phi công đã cố gắng. Kết quả của sự bổ nhào vượt quá tốc độ cho phép là khung máy bay sẽ bị hư hại do gia tốc G.

Seri HG của Me 262 được ước tính để có khả năng đạt đến tốc độ siêu âm khi bay, với vận tốc của HG III là Mach 0.96 trên cao 6 km. Dù có những kinh nghiệm trong việc bay với tốc độ cao trên thiết kế HG II và HG III, Messerschmitt không chấp nhận những nỗ lực để vượt qua giới hạn Mach 0.86 trên Me 262.

Sau chiến tranh, Tổ chức máy bay hoàng gia (RAE) Anh tại thời điểm đó là một trong những cơ quan hàng đầu nghiên cứu các công trình tốc độ cao, đã kiểm tra lại Me 262 để giúp cho người Anh vượt qua được hàng rào âm thanh. RAE đã đạt được tốc độ lên đến Mach 0.84 và xác nhận những thử nghiệm bổ nhào của Messerschmitt là chính xác. Những thử nghiệm tương tự được thực hiện bởi Liên Xô. Không có những nỗ lực để vượt qua giới hạn Mach được thực hiện bởi Messerschmitt.

Sau cái chết của Willy Messerschmitt, phi công Me 262 Hans Guido Mutke yêu cầu được công nhận là người đầu tiên vượt được bức tường âm thanh vào 9 tháng 4-1945 trên một chiếc Me 262, trong một sự bổ nhào thẳng đứng 90°. Tuyên bố này được bàn cãi rất nhiều do nó dựa vào trí nhớ của Mutke, mà những thử nghiệm làm lại đều dưới tốc độ âm thanh, không có một kết quả nào vượt tốc độ âm thanh. Hơn nữa, ống đo áp lực chất lỏng dùng để đo tốc độ trên máy bay có thể hiển thị sai lầm do sức ép sinh ra bên trong những ống dẫn tại những tốc độ cao. Cuối cùng, cấu cánh của Me 262 tương đối mỏng do đó nó không thể chịu được sức ép khi bay với vận tốc siêu âm.