Обозначения Do.217f и G были зарезервировано за двумя проектами 1941 г,  которые так и не были реализованы. Do.217h  был модернизацией 21 серийного Do.217e с DB-601,  оснащенных в сентябре 1941 г опытными  нагнетателями для высотных испытаний в  Эхтердингене. Следующей серийной  моделью бомбардировщика стал Do.217k-1,  поступивший на испытания 31 марта 1942 г.

  Он довольно заметно отличался от своего  предшественника. Наиболее бросающимся в  глаза изменением была полностью  перепроектированная носовая часть  фюзеляжа - весь нос был остеклен.  Двигатели ВМW-801С были заменены на ВМW-801Ds,  работавшие на 96-октановом бензине.  Мощность этого мотора составляла 1700лс  на взлете и 1440лс на высоте 5700 м.  Оборонительное вооружение состояло из МG-81Z  (спарка пулеметов МG-81) с 1000 патронами в  носовой части, пулемета МG-131 с 500  патронами в верхней  электрифицированной башне, такого же  нижнего пулемета с 1000 патронами и двух  боковых МG-81 с 750 патронами на ствол.

  Do.217k предназначался в основном на роль  ночного бомбардировщика. Первый  серийный самолет поступил со сборочной  линии в конце лета 1942 г и был включен в  состав KG.2 осенью. Ему предшествовали три  опытных самолета, первый из которых  некоторое время испытывался с опытным  однокилевым оперением. Третий опытный  Do.217k-VЗ позже использовался в качестве  носителя высотного самолета DSF.228-V1. Do.217k-1  стал первой моделью со стандартной  установкой в хвостовой части тормозного  парашюта R-25. В 1944 г проводились  эксперименты с установкой держателей  ЕТС-2000/ХII под консолями (по образцу R-10) и  под гондолами двигателей (R-15). Это  позволяло нести не меньше четырех  торпед L-5, хотя реально такая боевая  нагрузка не использовалась.

  В декабре 1942 г была сделана версия  бомбардировщика специально в качестве  носителя ракет FХ-1400 "Фриц-Х" - Do.217k-2.  Оснащение включало передатчик  управления ракетой FuG-203а "Киль-1",  работавший на приемник ракеты FuG-230а "Страсбург".  Держатели ЕТС-2000/ХII располагались под  центропланом. Размах крыла был увеличен  с 19 до 24,8 м, а площадь с 55,1 до 64,9кв.м. 1160л  бак монтировался в передней части  фюзеляжа (R-17) уже в базовом варианте, а в  хвостовой части располагались четыре  пулемета МG-81. Они в случае необходимости  могли быть дополнены еще парой МG-81 в  конце каждой двигательной гондолы с 250  патронам на ствол. Эта батарея  управлялась пилотом с помощью перископа  RF-2С с прицелом РV-1В.

  Do.217k-3 был в целом подобен К-2, но имел  новые передатчики FuG-203с или 203d "Киль-IV"  и был способен нести и "Фриц-Х" и  Hs-293.

  Do.217k-2, действовавшие в составе III/КG.100 из  Марселя, применили первый раз в боевых  условиях ракеты "Фриц-Х" 29 августа  1943 г на Средиземном море - всего через  четыре для после дебюта ракет НS-293А.

  Весной 1943 г на заводе "Дорнье" в  Левентхале два опытных самолета были  модернизированы в варианты Do.217l-V1 и V2, c  изменением кабины и состава вооружения.  В серию данный вариант не попал.  Последней серийно выпускавшейся  моделью стал Do.217m, строившийся  параллельно с Do.217k. В 1942 г, чтобы  застраховаться от всяких  неожиданностей с выпуском двигателей ВМW-801d,  на планер Do.217k-1 были установлены  двигатели "Даймлер-Бенц" DB-603А, что и  дало Do.217m-1. Обе модели выпускались и  использовались параллельно. DВ-603А  обеспечивал в целом такие же летные  характеристики, что и у модели с ВМW.  Самолет нес тот же состав  оборонительного вооружения и ту же  боевую нагрузку. Один Do.217m-1 (заводской  номер 56051) попал в руки союзников в ночь  на 24 февраля 1944 г, когда самолет из II./КG.2  во время налета на Лондон получил  незначительные повреждения от  зенитного огня. Экипаж быстро оставил  машину на высоте 3000 м, а покинутый  самолет на пологом снижении сел почти  без повреждений у Кембриджа.