Contrairement à une idée largement répandue, il n’y eut pas qu’un modèle de V1. Plusieurs versions et variantes différentes furent conçues et lancées. On ignore trop souvent que la recherche en matière de V1 s’est poursuivie jusqu’en mars 1945 à Peenemünde, parallèlement à son déploiement tactique et alors même que le missile était déjà pleinement opérationnel. Diverses modifications et améliorations techniques furent progressivement apportées à la version de base (Fi 103 A1) en fonction de l’expérience acquise sur le terrain ou pour expérimenter de nouvelles formules. Les techniciens allemands cherchèrent jusqu’au bout à améliorer les performances de l’engin et à optimiser ses capacités opérationnelles, notamment pour poursuivre l’offensive contre l’Angleterre depuis la côte hollandaise, puis frisonne.

Plusieurs modèles différents de V1 ont donc existé ou coexisté. La plupart ont effectivement été tirés en opération : certains massivement, d’autres en nombre très réduit. Certaines versions tardives ne sont que des perfectionnements ou des adaptations des versions précédentes, dans le but d’accroître leurs capacités opérationnelles. D’autres sont carrément des développements ou des dérivés affectés à d’autres missions. La plupart furent mis au point au Centre de recherches de Peenemünde.

Les principales variantes du Fieseler 103 étaient les suivantes :

Fi 103 A1               :  modèle de base standard. Cette version fut de loin la plus répandue et la plus couramment utilisée, notamment au début de l’offensive contre l’Angleterre durant l’été 1944. Elle se caractérise par une silhouette bien profilée, dotée d’un nez galbé (contrairement à la version « Short Nose ») et se différencie des autres modèles par des puits de détonateurs largement espacés et placés assez hauts sur le dessus de l’ogive. La plupart des engins de ce modèle possédaient une charge explosive de première génération, constituée d’Amatol 39A.

Fi 103 A2               :  version modifiée du modèle A1, dotée d’un pulsoréacteur plus puissant qui permettait de propulser l’engin à près de 800 km/h (contre seulement 650 km/h pour le modèle de base). Le nombre d’engins de ce modèle construit demeure inconnu. Il emportait également une charge d’Amatol 39A.

Fi 103 B1               :  ce modèle se différenciait du modèle A1 de base par un cône de nez plus compact et par le fait que l’enveloppe de l’ogive était en bois. Selon certaines sources contestées et non confirmées, elle aurait été dotée d’un pulsoréacteur PORSCHE 109-005 au lieu du propulseur standard ARGUS. Elle emportait également une charge d’Amatol 39A.

Fi 103 B2               :  version identique au modèle B1, mais dont la charge était constituée de Trialen 105 ou 106, un explosif à haut pouvoir brisant beaucoup plus puissant que l’Amatol 39A. Extérieurement, cette variante se distinguait du modèle A1 par des puits de détonateurs émergeant très hauts et par la présence de deux X peints en rouge sur les côtés du fuselage pour signaler la présence de l’explosif spécial, vu sa relative instabilité.

Fi 103 C1              :  variante modifiée, spécialement conçue pour emporter, en lieu et place de la charge conventionnelle, une bombe standard de 800 kg SB 800 SHL « SRENGBOMBE » d’un diamètre de 78,5 cm. Cette bombe à haute puissance explosive, en dotation dans la Luftwaffe, représentait à elle seule la moitié du poids du missile. La seule différence extérieure visible était la forme des puits des détonateurs en croix, réunis sous la forme d’une lumière oblongue visible sur la face avant gauche. Selon certaines sources, quelques exemplaires de cette variante auraient été tirés, notamment depuis la base normande de Carqueleu en Seine-Maritime.

Fi 103 D1              :  version spécialement mise au point par les techniciens de Peenemünde pour emporter une charge offensive chimique (gaz de combat). Elle était  caractérisée par un compartiment de l’ogive cylindrique et par un cône de nez plus marqué que le modèle B1. Cette variante, prévue pour déclencher une offensive par les gaz contre la  population londonienne, ne fut jamais tirée en opération, Hitler ayant formellement interdit l’usage des armes chimiques sur le front par peur des représailles (lui-même ayant été gravement gazé durant la première guerre mondiale).

Fi 103 E1               :  Première version du modèle à longue distance, mise au point dès septembre 1944 par l’ingénieur Graf von Sauna pour permettre de poursuivre l’offensive V1 sur Londres depuis la côte hollandaise, après l’évacuation des bases du Nord de la France. Extérieurement, rien ne distinguait ce V1 du modèle B1 mais la contenance du réservoir avait été augmentée de 120 litres aux dépens de la longueur du nez, sans toutefois diminuer le poids de la charge explosive. Grâce à ce réservoir plus grand, la portée du missile était considérablement accrue et permettait d’atteindre désormais des cibles situées à 773 km de distance, ce qui compensait le relatif éloignement de la côte hollandaise. D’autre part, la vitesse avait été portée à 345 km/h en utilisant un nouveau type de benzine plus performante (benzine E1).

Fi 103 E2               :  version améliorée du modèle à longue distance E1, dont la vitesse avait pu être portée à 370 km/h grâce à l’utilisation d’une benzine présentant un taux d’octane plus élevé, garantissant une meilleure carburation (benzine E2).

Fi 103 F1               :  version tardive à très longue portée, mise au point fin 1944/début 1945 pour permettre de poursuivre le harcèlement de l’Angleterre depuis la côte frisonne allemande ou danoise, après l’évacuation de la Hollande par la Wehrmacht. Son aspect extérieur était identique à celui du modèle E1 mais la charge explosive de Trialen avait été fortement diminuée, passant de 530 à 340 kg. Ce gain de poids et de place permettait d’augmenter considérablement la capacité du réservoir de façon à permettre l’emport des 1025 litres de carburant nécessaires pour traverser la mer du Nord. La contrepartie était une diminution notoire de la puissance destructrice du missile…

Fi 103 short Nose  :  L’existence de cette version controversée, surnommée « nez court » est basée sur un rapport des Services de renseignement U.S. daté du 20 juillet 1944, qui mentionnait un modèle de V1 doté d’un nez tronqué beaucoup plus conique que la version A1, avec des puits de détonateurs également plus rapprochés, et des ailes trapézoïdales. Il semble que certains V1 aient effectivement présentés ces caractéristiques car elles correspondent à un exemplaire aujourd’hui conservé au Musée de l’Air et de l’Espace du Bourget, en France. En outre, sur un mauvais cliché montrant un V1 tombant sur Londres, on voit un engin doté d’un nez tronqué et possédant une voilure trapézoïdale, caractéristiques propres à cette version.

Fi 103 SG 5041     :  développement parallèle du V1 pour transformer la bombe volante en réservoir supplémentaire. Cette version était destinée à être tractée en vol par les biréacteurs Arado Ar-234B, de façon à augmenter considérablement leur rayon d’action. L’objectif était de permettre de poursuivre les raids de bombardement et de reconnaissances à longue distance au-dessus de l’Atlantique et de l’Angleterre depuis le territoire du Reich. La totalité de la cellule du V1 était transformée en réservoir et la tuyère était remplacée par un conteneur renfermant un parachute. Celui-ci permettait de récupérer l’engin une fois largué par l’Arado. Cette variante très spéciale fut testée en vol pour la première fois le 1^er février 1945 par le pilote Erich Klöckner. Au total, seuls 4 prototypes furent construits et elle ne fut jamais employée en opération.