Разработка He 177 началась в 1936 году по спецификации «Бомбардировщик А», составленной Имперским министерством авиации Германии. Эта спецификация предусматривала создание высокоскоростного бомбардировщика дальнего действия, способного нести бомбовую нагрузку до 1000 кг. Требования были довольно высоки, но, тем не менее, инженеры Heinkel начали работу над тестовой моделью и представили её для оценки в конце 1937 года. В начале 1939 был размещён заказ на тестовую партию из 12 машин. Следует отметить, что в процессе разработки He 177 возник ряд проблем, некоторые из которых так и не были решены вплоть до завершения работ. Например, одним из изначальных требований заказчика (от которого в силу его невыполнимости довольно быстро отказались) значилось бомбометание с пикирования, поэтому для обеспечения необходимых ЛТХ конструкторам пришлось прибегнуть к различным ухищрениям. Так, для уменьшения аэродинамического сопротивления и обеспечения дальности полёта, четыре двигателя DB 601 были установлены попарно в две мотогондолы: каждая пара работала на общий вал, вращающий один четырёхлопастный винт. Благодаря этому фактически четырёхмоторный самолёт удалось собрать по двухмоторной схеме. Однако, по этой же причине двигатели сильно перегревались и довольно часто выходили из строя прямо во время полёта, нередки были и возгорания. Кроме того, в процессе доводки машины вес её значительно возрос, поэтому появилась необходимость установки массивного шасси, которое некуда было убирать — ни относительно тонкое крыло, ни плотно упакованные мотогондолы его не вмещали. В результате каждое шасси было разделено на две стойки, каждая со своим колесом, которые убирались в плоскость крыла по разные стороны от мотогондол.

К концу 1944 года разработка He 177 была завершена, но к тому времени ситуация на фронте изменилась и потребность в мощном стратегическом бомбардировщике практически исчезла. Тем не менее, в общей сложности было выпущено более 1000 He 177 разных модификаций, значительная часть которых участвовала в боях на Восточном фронте. Несмотря на свою массовость, из-за затянувшегося этапа разработки этот самолёт так и не смог сколь-либо ощутимо повлиять на исход войны, хотя некоторые из построенных машин эксплуатировались и после её окончания.