Do 335V1 был одноместным низкопланом цельнометаллической конструкции. Трехточечное шасси с носовой опорой убиралось в полете. На самолете стояли два мотора DB 603A-1 стартовой мощностью 1750 л.с./1288 кВт. Первый прототип «Pfeil» не нес вооружения. Необычной для того времени была система эвакуации пилота. Из-за расположенного сзади пропеллера и массивного хвостового оперения, покинуть кабину в полете традиционным способом пилот практически не мог. Хотя самолет и имел систему аварийного сброса заднего пропеллера и хвостового оперения, она чаще отказывала, чем срабатывала. Поэтому самолет оснастили пневматической катапультой. Чтобы аварийно покинуть самолет, пилот должен был по очереди нажать три кнопки, расположенные справа от его кресла. Первая кнопка включала механизм отстрела заднего винта, вторая - механизм отстрела хвостового оперения, а третья включала саму катапульту. Нажав три кнопки, пилот должен был дернуть два рычага. Один рычаг сбрасывал фонарь кабины, а второй - спускал катапульту.
Do 335 был вторым немецким и третьим в мире (после Не 219 «Uhu» и шведского Saab J-21) самолетом с поршневыми двигателями, оснащенным катапультой. В этой области за немцами был несомненный приоритет. Именно пилоты люфтваффе первыми опробовали катапульту в боевой обстановке. 11 апреля 1944 года унтер-офицер Гертер и ефрейтор Пербикс из 2./NJG 1 с помощью катапульты покинули свой подбитый Не 219. На земле обоих пилотов ожидал приятный сюрприз. Профессор Хейнкель выплатил обоим премию в размере 1000 марок.
Первый полет «Pfeil» прошел успешно. Себя обнаружили лишь несколько мелких недостатков, их быстро устранили. Летные качества самолета оценили высоко, хотя пилот жаловался на неустойчивость самолета в горизонтальном полете. Эффективность хвостового оперения тоже оставляло желать лучшего.
Два следующих полета провели 2 ноября 1943 года. В первом полете самолетом управлял инженер Вернер Альтрогге, который прежде чем стать испытателем летал над Великобританией на высотном разведывательном самолете Ju 88R. Другой полет провел Квенцлер.
Все последующие полеты прототипа проводили эти три пилота: Альтрогге, Квенцлер и Дитерле. Полеты проводились главным образом в Erprobungsstelle Rechlin. В ходе четвертого полета прототип развил скорость 600 км/ч на высоте уровня моря. Выяснилось, что машина сравнительно несложна в пилотировании, даже только при одном работающем двигателе. Было отмечено, что на толкающем винте самолет летит быстрее, чем на тянущем. На одном винте самолет развивал скорость до 560 км/ч.
Проявлялись новые недостатки машины. Главную проблему представляло недостаточное охлаждение заднего мотора. Отмечалось самопроизвольное складывание стоек шасси. Часто это приводило к задержкам в программе испытаний. Этот недостаток отмечался даже у предсерийных машин. Другую проблему составляла недостаточная устойчивость самолета в горизонтальном полете. Это обязательно сказалось бы на точности огня. Самолет хорошо слушался элеронов, чего нельзя было сказать о хвостовом оперении. Особенно низкая эффективность отмечалась у руля высоты. Имевшиеся триммеры практически не оказывали влияния на работу рулей и начинали ощущаться только при одном переднем работающем двигателе. Тем не менее, самолет получил высокую оценку. Была высказана надежда на то, что обнаруженные недостатки вскоре будут устранены.
После того, как прототип хорошо себя показал в воздухе, в ноябре 1943 года Мильх предпринял очередную попытку склонить Гитлера к прямой поддержке проекта. При этом Мильх умело играл на желании фюрера обзавестись скоростным бомбардировщиком. В своих докладах он подчеркивал тот факт, что Do 335 может брать до 1000 кг бомб, в то время как Me 262 -не более 500 кг. К сожалению, фюрер не внял доводам генерал-инспектора. Его любимая «ласточка» по прежнему имела безусловный приоритет. Однако, принимая во внимание успешные полеты прототипа, Дорнье разрешили построить еще 14 прототипов, десять предсерийных самолетов Do 335A-0,12 серийных Do 335A-1, а также три двухместных учебных машины. Для фирмы это означало поражение. Сам Дорнье надеялся, что удастся получить более крупный заказ. Однако горевать об упущенных возможностях не следовало. Нужно было извлечь максимум пользы из сложившейся ситуации. Существовал шанс, что после того, как удастся устранить главные недостатки конструкции, чиновники из RLM будут более благосклонно смотреть на «Pfeil». Тем более, что со «Schwalbe» начались проблемы. С 19 ноября 1943 года прототип Do 335 проходил испытания в люфтваффе, но уже 22 ноября самолет получил повреждения и был отправлен в ремонт. Позднее машину оснастили двигателями DB 603E и продолжили испытания.
