В конце июля 1941 г. первые FW 190А-1 поступили на вооружение истребительной эскадры JG26. Командир отряда обер-лейтенант В. Шнайдер первым заявил об уничтожении «Спитфайра» 7 августа. Однако за первые три дня боев «сто девяностые» трижды вынужденно приземлялись из-за отказов моторов. Более серьезное происшествие произошло 21 августа, когда обер-фельдфебель В. Майер при аварийной посадке с «обрезавшим» двигателем разбил машину и пострадал сам. 29 августа 1941 г. лейтенант Г. Шенк из 6/JG26 был сбит немецкой зенитной батареей и погиб в районе Дюнкерка.
По итогам первых боев пилоты FW 190А-1 доложили об убедительном превосходстве в маневренности и скорости над всеми истребителями противника, но выразили обеспокоенность недостаточной огневой мощью своей машины, вооруженной только пулеметами MG 17. Немцы окрестили их «дверными молоточками» (в СССР аналогичные по калибру и эффективности пулеметы ШKAC летчики именовали «горохом» или «гуманным оружием»).
С августа 1941 г., из сборочного цеха завода фирмы «Арадо» в Варнемюнде стали выходить строившиеся по лицензии истребители FW 190А-2. В октябре к выпуску самолетов этой модификации приступил также завод «Фокке-Вульф» в Мариенбурге, а также предприятие фирмы «АГО» в Ошерслебене. Самолеты оснащались пушками MG 151/20 в корневой части крыла взамен пулеметов MG 17. Часть самолетов серии А-2 дополнительно вооружалась двумя пушками MG/FF во внешней части крыла. Истребители получили более надежные моторы BMW 801 С-2. Нормальная полетная масса в зависимости от варианта вооружения менялась от 3850 до 3980 кг. Максимальная скорость истребителя на высоте 5500 м составляла 625 км/ч. Истребители FW 190А-2 поступали в первую очередь на вооружение авиагрупп эскадр JG1, JG2 и JG26, дислоцированных на Западе. В октябре — ноябре 1941 г. небольшая группа истребителей FW 190 (модификации А-1 и А-2) побывала на советско-германском фронте, однако эксплуатация радиальных моторов в условиях низких температур принесла массу проблем, и менее чем через месяц группа вынуждена была вернуться в Германию, не добившись побед.
Весной 1942 г. фирма BMW наладила серийное производство мотора BMW 801D-2 взлетной мощностью 1700 л.с. Он отличался от двигателей серии С-2 увеличенной степенью сжатия смеси в цилиндрах, частотой вращения приводного центробежного нагнетателя, а также некоторыми другими усовершенствованиями. Двигателями BMW 801D-2 стали оснащать истребители модификации FW 190А-3. Серия А-3 насчитывала 580 машин, тогда общее число изготовленных «сто девяностых» типа А-2 не превышало 329 единиц.
В июне 1942 г. параллельно с изготовлением FW 190А-3 на сборочных линиях четырех заводов был налажен выпуск новейшего варианта истребителя FW 190А-4. Наиболее заметным внешним отличием типа А-4 от А-3 стало появление небольшой антенной мачты на киле вследствие замены коротковолновой рации FuG 7 ультракоротковолновой радиостанцией FuG 16Z. На некоторых самолетах серии А-4 и более поздних практиковалась установка системы MW50 — устройства впрыска водометаноловой смеси в цилиндры двигателя для кратковременного повышения мощности. Оборотной стороной ее применения оказался быстрый выход из строя свечей зажигания, поэтому постоянно «гонять» двигатель с использованием MW50 не рекомендовалось.
На самолетах модификации А-4 впервые появились так называемые полевые доработочные комплекты (Rustsatze). Соответствующее оборудование R-комплекта монтировалось на самолеты силами технического персонала:
— A-4/R1 с радиостанцией FuG 16Z-E и подфюзеляжной антенной в форме кольца. Такие самолеты предназначались для командиров подразделений (например, в SKG 10). Ответчик FuG 16Z-E позволял оператору наземной пеленгаторной станции «Вотан» III определять азимут группы самолетов и дальность до нее;
— A-4/R6 с двумя неуправляемыми реактивными снарядами Wfr.Gr.21. Подобные машины назывались в люфтваффе «разрушителями строя».