Как и всякая серийная машина, Ju-87 в процессе постройки модификаций неизбежно тяжелел из-за использования  нового оборудования, вооружения, бронирования, более мощного двигателя,  повышения запаса топлива и т.д. В результате величина удельной нагрузки на  крыло вплотную приблизилась к своему предельному значению. В начале 1943 г.  появился вариант Ju-87D-5 с увеличенным до 14,98 м размахом консолей,  площадь возросла до 33,8 м2. Незначительное увеличение массы на 110-120 кг  существенно снизило нагрузку на крыло и улучшило взлетно-посадочные свойства  "штуки". Для повышения огневой мощи крыльевые пулеметы MG17 заменили 20-мм  пушками Маузер MG151/20, длинные стволы которых вместе с увеличенным  размахом крыльев позволяют легко узнать эту модель. Ее первые серии еще  оснащались воздушными тормозами, затем они исчезли - штурмовик окончательно  "победил" пикировщика. Вновь, как и на палубных машинах, на D-5 появились  отстреливаемые стойки шасси, поскольку участились вынужденные посадки на  неровные площадки.

В процессе серийной постройки  Ju-87D-5 постоянно совершенствовалась конструкция фонаря, призванная  улучшить обзор, повысить безопасность и облегчить пилотирование во время  рискованных полетов на малой высоте и позже при ночных бомбардировках.  Последовал заказ на постройку 1178 Ju-87D-5, из которых завод в Лемвердере  сдал люфтваффе 771 машину. Завод в Темпельхофе также строил D-5 до конца  лета - начала осени 1944 г., пока не последовал приказ Гитлера прекратить  выпуск бомбардировщиков.

Ju-87D-5 был последним  пикировщиком, изредка использовавшимся по своему прямому назначению.  Разработанный на основе D-5 упрощенный вариант D-6 в серию не пошел.

Бронирование Ju-87D оставляло желать лучшего.  Летчик защищался сзади вертикальной бронеплитой толщиной 8 мм, с боков,  снизу и спереди - 4-мм броней. Сиденье выполнялось из 4-мм брони, заголовник  - из 10-мм брони. В пересчете на советскую броню АБ-1 указанные бронелисты  были эквивалентны советской броне толщиной - 5,3 мм, 2,7 мм, 6,7 мм. Козырек  фонаря кабины выполнялся из бронестекла толщиной 60 мм, что в пересчете на  советское бронестекло было эквивалентно броне толщиной около 43 мм. Позади  мотора по бокам фюзеляжа устанавливались две фигурные 5-мм бронеплиты (АБ-1  - 3,3 мм), между которыми в полу кабины находилось небольших размеров окно  для наблюдения вниз из кабины летчика, которое, однако, полностью  закрывалось бомбой при подвеске ее под фюзеляжем. Эти бронеплиты частично  защищали летчика и маслобак. Бронезащита воздушного стрелка была еще хуже и  включала вертикальную бронеплиту толщиной 8 мм с 5-мм боковинками (АБ-1 -  5,3 мм и 3,3 мм, соответственно), бронированный 5-мм пол (АБ-1 - 3,3 мм) и  выпуклый бронеколпак, состоящий из двух симметричных боковых 8-мм бронеплит  (АБ-1 -5,3 мм) и верхней 5-мм бронеплиты (АБ-1 - 3,3 мм), вмонтированных в  потолок экранированной полутурели.

Водорадиаторы защищались сверху и снизу 4-мм  плоскими бронелистами (АБ-1 - 2,7 мм), а спереди и сзади - бронестворками,  также толщиной 4 мм (АБ-1 - 2,7 мм). Маслорадиаторы прикрывались броней  только снизу - вмонтированной в нижнюю крышку капота 4-мм бронеплитой (АБ-1  - 2,7 мм). Водопроводы на всем пути от мотора к радиатору защищались спереди  вертикальными 5-мм бронеплитами (АБ-1 - 3,3 мм), установленными в передней  кромке центроплана, вертикальными 5-мм бронеплитами (АБ-1 - 3,3 мм),  расположенными в центроплане в месте отъема крыла, и далее тремя  горизонтальными 5-мм бронелистами (АБ-1 - 3,3 мм) под трубопроводом.  Центропланные бензобаки прикрывались от стрелкового огня и осколков зенитных  снарядов 5-мм бронеплитами (АБ-1 - 3,3 мм), установленными спереди и с  внешнебортовой стороны баков. Общий вес брони на "восемьдесят седьмом" -  около 200 кг (по данным НИИ ВВС КА).

Анализ схемы бронирования "юнкерса"  показывает, что попытка немецких конструкторов обеспечить как можно большую,  по сравнению с другими самолетами люфтваффе, угловую защищенность экипажа  пикировщика-штурмовика в задней полусфере успехом все же не увенчалась.  Схема бронирования машины не соответствовала условиям воздушных боев того  периода. Вертикальная 8-мм бронеплита стрелка, так же как и 8-мм бронестенка  летчика, в типовых условиях боев "не держали" 20-мм бронебойные снаряды к  советской пушке ШВАК, не говоря уже о снарядах к пушке ВЯ-23 и бронебойных  12,7-мм пулях к пулемету УБ. Бронирование экипажа с боков и снизу, а  бензобаков, водо- и маслорадиаторов также и сверху не обеспечивало защиту,  как от осколков зенитных снарядов, так и крупнокалиберных пуль. Мотор  жидкостного охлаждения совершенно не был защищен броней...

Броня Ju87D обеспечивала защиту экипажа и  прикрываемых броней жизненно важных систем самолета только от бронебойных  пуль нормального калибра (типа Б-30) при условии, что стрельба ведется с  дистанции до 400 м, а угол встречи с броней не превышает 15-20╟.  Бронирование Ju87B было значительно хуже бронирования "юнкерсов" -  штурмовиков. В рекомендациях НИИ ВВС КА летчикам строевых частей по ведению  воздушного боя с Ju87 отмечалось, что наиболее уязвимыми местами немецкой  машины являются: экипаж, расширительный бачок, установленный с левой стороны  мотора, воздушный радиатор и топливный насос, установленные снизу мотора,  непротектированный добавочный маслобак, размещенный сверху мотора, маслобак,  установленный за противопожарной перегородкой впереди кабины пилота, а также  имеющие большую площадь центропланные и консольные (непротектированные)  бензобаки.

Ситуацию усугубляли недостаточные углы  обстрела (без учета затенения элементами хвостового оперения самолета: по  горизонту - 45╟, в вертикальной плоскости: вверх - 60╟, вниз - 15╟) и мощь  огня оборонительной установки спарки пулеметов нормального калибра MG81  "восемьдесят седьмых". По показаниям немецких пленных, пользоваться турелью  было крайне сложно. Оценки показывают, что применительно к сложившимся  условиям боев на восточном фронте в период 1943-45 гг. вероятность боевого  успеха одиночного Ju87D-5 в одном боевом вылете при поражении советской  техники могла составлять: средних танков - 0,007; легких танков всех типов -  около 0,024; бронемашины - 0,13; автомашины -0,22; артиллерии на позиции -  0,07; переправы (наплавной мост типа ТПМ) - 0,08.

Большие потери на Восточном  фронте заставили люфтваффе перенимать опыт противника. По аналогии с  советскими ВВС, где в качестве ночных бомбардировщиков успешно  использовались "архаичные" У-2 (По-2НБ) и в начале войны Р-5, немцы стали  формировать собственные ночные бомбардировочные части. На вооружение  штурмовых подразделений стали поступать FW-190, а уцелевшие в боях "штуки"  передавались ночникам. Сразу же выяснилось, что вспышки от выхлопов моторов  слепят пилотов и практически не дают возможности в ночной тьме разыскивать и  атаковать малоразмерные цели.

В результате самолеты серий D-3  и D-5 с начала 1944 г. стали переоборудовать в "ночников", для чего в  Гамбурге по указанию RLM создали фирму "Менибум". Взамен изношенных на  самолеты устанавливали модифицированные двигатели Jumo211P с выхлопными  патрубками, закрытыми пламегасителями из жаропрочной стали. Эти варианты  назывались D-7 ("короткорылый", переделанный из D-3) и D-8 ("длиннокрылый" -  из D-5). На последнем стволы пушек MG151/20 оснастили коническими  надульниками против ослепления. На всех машинах, предназначенных для полков  ночных штурмовиков (Nachtsclachtgruppen), вновь усилили бронирование кабины  и модернизировали радиооборудование, позволявшее пилотам теперь действовать  по командам операторов наземных радаров типа "Freya" (система наведения "Egon").  Большинство из 300 переоборудованных самолетов оснастили радиостанцией  FuG16Z, некоторые получили радиополукомпас с петлей антенны впереди мачты  радиостанции. На большинстве стоял автоответчик "свой - чужой" FuG25A с  антенной в нижней части фюзеляжа. Тормозные решетки сняли.

Весной 1944 г. первые Ju-87D-3  стали поступать на вооружение l./NSGr.9 и 2./NSGr.9, позднее вошедших в  состав NSGr.9 (командир - майор Р.Фрост). Первый боевой вылет состоялся в  ночь на 3 апреля в районе Неттуно - Анцио. Положительная оценка их действий  инициировала создание новых подразделений "ночников", к осени на "штуках"  летали уже 6 ночных эскадрилий. По состоянию на 1 ноября,1944 г. ночная  штурмовая авиация насчитывала 445 самолетов, в том числе 285 Ju-87D. К 1  января 1945 г. число "штук", как и общее количество ночников, снизилось за  счет потерь -404 (248 Ju-870).

До весны 1945 г. "штуками"  оснастили шесть ночных штурмовых групп. "Восьмерки" поступали, главным  образом, с заводов фирмы "Везер". Общее количество построенных точно  неизвестно из-за утраты документов в последние дни войны.

С конца 30-х годов делались попытки разработать на основе Ju-87 более совершенный самолет. Во второй половине 1940 г. RLM выдало фирме "Юнкере" задание разработать самолет для замены классической "штуки". Главным было повышение живучести и обороноспособности. За основу при проектировании взяли "промежуточный" вариант "Доры". На новом прототипе усилили шасси, поставили колеса большего диаметра, увеличили размах и площадь крыла. Техническое управление люфтваффе этот проект отвергло, считая летные данные новой машины неудовлетворительными. Не спасала даже установка нового мощного двигателя Jumo213 взлетной мощностью 1776 л.с. и 1480 л.с. на высоте 5700 м.

С этого момента конструкторы фирмы "Юнкере" начали разработку нового аэродинамически совершенного варианта с коренным пересмотром всех основных узлов машины. В первую очередь перепроектировали крыло, увеличив размах центроплана. При сохранении "обратной чайки" консоли от D-5 имели более простую в плане форму без изломов по кромкам. Шасси сделали убираемым по потоку с поворотом на 90╟.

Спроектированный заново фюзеляж во многом повторял концепцию, заложенную в штурмовик Ил-2. Отсутствие у немцев технологии производства авиационной брони двойной кривизны вынудило их создавать фюзеляж машины, обозначенной Ju-87F ("Фридрих"), из гнутых бронелистов толщиной от 3 до 12 мм. Как и на первом "пехотном" Юнкерсе J.I (J-4) мотор, кабина экипажа, масло- и бензобаки, радиаторы находились в прочной несущей бронекоробке. Увеличили толщину бронестекла: спереди - 57 мм, с боков - 30 мм. Существенно усилили оборонительное вооружение машины -вместо спарки пулеметов калибра 7,92 мм появилась 20-мм пушка MG151/20 с 250 снарядами и 13-мм пулемет MG131 с 400 патронами. Их монтировали на задней дистанционно управляемой турели с углами обстрела в стороны - по 90╟, вверх - до 95╟, вниз вбок - до 15╟.

Общая бомбовая нагрузка возросла до 2000 кг, хотя данных о подвеске на "Дору" в боевой обстановке 1800-кг' бомб не найдено.1 Обычно поднимали! 1000-кг бомбу под фюзеляжем и до < четырех бомб SC250 под крыльями. Вместо бомб допускалась подвеска торпеды LFT5B и контейнеров АВ500 или топливных баков.

Возросшая масса потребовала увеличения мощности двигателя. DB605 не подходил из-за недостаточной мощности. В то же время приемлемый по характеристикам звездообразный BMW801 сильно ухудшил обзор пилоту. В итоге пришлось выбрать новую модель Jumo213 взлетной мощностью в 1850 л.с.

Такая модификация превратила Ju-87F ("Фридриха") в совсем новую машину Ju-187, ее представили RLM в начале 1942 г. Интерес к пикировщикам в то время постепенно угасал, к тому же скорость с 2000 кг бомб на внешней подвеске не превышала 400 км/час. Маневренность машины заметно ухудшилась, а разбег с полной нагрузкой достиг 800 м, что было совершенно неприемлемо для полевых аэродромов. Последняя модель мотора Jumo213F-l с системой водометаноло-вого впрыска MW50 лишь незначительно увеличивала максимальную скорость до 420 км/час в течение 5 минут. Несмотря на явное несоответствие требованиям времени, к осени 1943 г. получили заказ на предсерийную партию в десять самолетов. До запрета Гитлера на выпуск поршневых бомбардировщиков успели сделать три прототипа и в разной степени готовности несколько предсерийных (по некоторым данным - четыре). Всех их уничтожили американцы во время бомбежки завода в Бремене.