Острая необходимость использовать «Ju 290» в качестве морского разведчика дальнего радиуса действия привела к разработке и созданию версии «Ju 290A-2». Три самолета «А-1» были переделаны на сборочной линии в соответствии со спецификациями «А-2». Они подразумевали оснащение самолета поисковым радаром «FuG 200 Хохентвиль», способным обнаруживать конвои союзников на расстоянии до 80 километров с высоты 499 метров, или на расстоянии до 100 километров с высоты 999 метров. Таким образом, обнаруживая конвои, сам самолет-разведчик оставался недосягаемым для их противовоздушных установок.
Вскоре появилась и новая версия «Юнкерса», «А-3», с дополнительным навигационным оборудованием и едва ли не самым мощным оборонительным вооружением, которое устанавливали на самолетах за всю историю Второй мировой войны: он был оснащен двумя орудийными башнями с гидравлическим приводом HDL 151, на каждой из которых было установлено по 20-миллиметровой пушке MG 151, в специальной гондоле под носом располагались еще одна 20-миллиметровая пушка MG 151 и 13-миллиметровый пулемет MG 131, а третья 20-миллиметровая пушка MG 151 была установлена в хвостовой части. Еще два 13-миллиметровых пулемета MG 131 были оборудованы в центральной части фюзеляжа. Обе последние модели, «А-2» и «А-3», имели в фюзеляже большие дополнительные топливные танки и задний грузовой трап, так что при необходимости они могли быть использованы в качестве транспортных самолетов.
Вместе с небольшим количеством последующих моделей «А-4», «А-5» и «А-7» этими самолетами в основном была укомплектована специальная группа дальней морской разведки FAGr 5 («Фернауфклерунгсгруппе 5»), сформированная 1 июля 1943 года. В конце лета 1943 года три новых «Ju 290A-2» были направлены в ее первую эскадрилью, которая приступила к проведению боевых операций в Мон-де-Морсан под Бордо 15 октября. Собственные боевые задания эти самолеты начали выполнять в ноябре 1943 года, по 18 часов подряд отслеживая конвои союзников и передавая сведения о них соединениям подводных лодок.
В ноябре 1943 года была сформирована и вторая «Штаффель» (эскадрилья), и входившие в ее состав «Ju 290» курсировали над Атлантикой в радиусе свыше 6100 километров и передавали на подводные лодки информацию о местонахождении конвоев союзников. Они выполняли свою задачу настолько эффективно, что в конце 1943 года адмирал Дёниц потребовал направить все готовые на тот момент «Ju 290» на поддержку подводных лодок. Однако всего лишь 20 машинам была отведена эта роль, а в 1944 году все заказы на «Ju 290» были вообще заморожены, чтобы освободить ресурсы для производства истребителей.
После потери французских баз, последовавшей за высадкой союзников в Нормандии, большинство из оставшихся в строю самолетов были переведены в KG 200 для использования в ряде секретных операций.
Последней конструкторской разработкой в этой серии стал «Ju 390». По сути, он был увеличенной версией «Ju 290», оснащенной шестью 1268-киловаттными (1700 л. с.) двигателями BMW 801D. Только два опытных образца этого летательного аппарата были построены в 1943 году до отмены заказов на транспортники, бомбардировщики и самолеты морского патрулирования в 1944 году.
Мессершмитты «Me 321» и «Me 323» обязаны своему появлению требованиям 1940 года о создании большого штурмового планера в рамках подготовки операции «Морской лев» — предполагаемого вторжения в Британию. Хотя операция «Морской лев» была уже отменена к тому времени, когда в октябре 1940 года были сформулированы требования для ее проведения, острая необходимость в такого рода тяжелых транспортных самолетах по-прежнему оставалась актуальной, но теперь она была адресована предстоящей операции «Барбаросса» — оккупации Советского Союза.