Prace nad myśliwcem Messerschmitt Me-109 drugiej generacji ruszyły jesienią 1938 r. Nowa wersja miała posiadać modyfikacje wynikające z bieżącej eksploatacji samolotu jak i dodatkowe rozwiązania techniczne wprowadzone tylko w tej wersji. Dla nowego myśliwca przewidziano silnik DB 601E pod który przekonstruowano przód kadłuba, równolegle likwidując wszelkie niepotrzebne wybrzuszenia. W ślad za tym zastosowano nowy kołpak śmigła o większej średnicy i starannie opracowanym kształcie, zapewniającym płynne przejście w obrys kadłuba. Kolejnymi nowymi elementami były wolnonośne usterzenie poziome i kółko ogonowe wciągane do połowy w locie. Przekonstruowaniu uległy chłodnice cieczy chłodzącej silnik, chłodnica oleju także otrzymała nową osłonę, bardziej opływową. Prototypami Me-109F zostały Me-109V-22 (oblot 22.01.1939 r., wg [5]- 26.01.1939 r.), Me-109V-23 (pierwszy z silnikiem DB 601E), Me-109V-24 i Me-109V-25.

Pierwotnie planowano produkcję 15 przedseryjnych Me-109F-0 (listopad 1939 r.-kwiecień 1940 r.) i do stycznia 1940 r. zbudowano pierwsze 3 egz., gdy zapadła decyzja o wstrzymaniu produkcji i wdrożeniu na samolocie nowego płata. Pierwotnie dla Me-109F przewidziano zmodyfikowany płat z Me-109E (nowe chłodnice), ostatecznie zdecydowano się na nowy płat z eliptycznymi końcówkami. W maju 1940 r. wznowiono produkcję nieco zmienionych Me-109F-0 i do czerwca 1941 r. zbudowano 19 takich samolotów (nie wszystkie jednak od razu miały nowy płat, a do ich napędu wykorzystywano silniki DB 601A/N/E). Uzbrojenie Me-109F-0 stanowiło silnikowe działko MG FF/M kal. 20 mm i 2 zabudowane nad nim kaemy MG 17 kal. 7,92 mm.

Problemy z silnikiem DB 601E spowodowały, że założono produkcję czterech wariantów Me-109F: Me-109F-1, Me-109F-2, Me-109F-3 i Me-109F-4. Wersje Me-109F-1 i Me-109F-2 otrzymały silnik DB 601N, a Me-109F-3 i Me-109F-4 silnik DB 601E. Me 109F-1 i Me-109F-3 uzbrojono w działko MG FF/M kal. 20 mm, a Me-109F-2 i Me-109F-4 w działko MG 151/15 kal. 15 mm. W okresie sierpień 1940-luty 1941 r. (wg [5]- ostatni zmontowano w lipcu 1941 r.) wyprodukowano 206 Me-109F-1. W październiku 1940 r., rozpoczęto produkcję Me-109F-2. Wprowadzono na nim okrągły (w miejsce kwadratowego) chwyt powietrza do sprężarki. W tym samym miesiącu uruchomiono produkcję Me-109F-3, lecz wykonano tylko 15 egz. (do stycznia 1941 r., brak rytmicznych dostaw silników DB 601E, problemy eksploatacyjne z zacinającym się działkiem MG FF/M). Skutkowało to rozszerzeniem produkcji Me-109F-2 na kolejne zakłady. Ogółem do sierpnia (wg [5]- do czerwca) 1941 r. wyprodukowano 1380 Me-109F-2.

W maju 1941 r. uruchomiono produkcję najliczniejszego wariantu Me-109E-4, którego do końca maja 1942 r. wyprodukowano 1841 egz. W stosunku do założeń pierwotnych w miejsce MG 151/15 wprowadzono doskonałe działko MG 151/20 kal. 20 mm, oraz nowy samozasklepiający się zbiornik paliwa. Kolejną modyfikacją było wprowadzenie instalacji GM 1. Ogółem zbudowano ponad 1200 egz. Me-109F z instalacją GM 1, w tym Me-109F-2/Z (od wiosny 1941 r.) i Me-109F-4/Z (od sierpnia 1941 r.). W czerwcu 1941 r. zakładach WNF w Wiedniu przystąpiono do prac nad momażem serii 24 egz. Me-109F-4/U napędzanych DB 601Q. Z powodu wciąż występujących zakłóceń w pracy tych silników, program został jednak ostatecznie zarzucony już na początku lipca 1941 r. i samoloty przebudowano z powrotem na wersję standardową F-4.

Samolot Me-109F otrzymał zestawy modernizacyjne:
- R1- 2 działka MG 151/15 kal. 15 mm w gondolach podskrzydłowych, w produkcji od grudnia 1941 r. (240 egz.),
- R2, R3 i R4- trzy różne modyfikacje rozpoznawcze, dysponujące różnymi aparatami fotograficzny (R2 była wyposażona w kamery Rb 20 x 30, R3 w Rb 50 x 30, R4 w Rb 75 x 30) i pozbawione instalacji radiowej,
- R5- zbiornik dodatkowy 300 l,
- R7- 2 działka MG 151/20 kal. 20 mm w gondolach podskrzydłowych).
- R8- następna wersja rozpoznawcza, tym razem z instalacją radiową, zbudowano 43 egz. Zostały one wprowadzone na uzbrojenie na przełomie lat 1941/1942, a ich montaż odbywał się na bazie Me-109F-4/Z. Wg [1]- Na przełomie lat 1941/1942 wykonano 43 samoloty myśliwsko-rozpoznawcze Me-109F-4/R: R2 (5 egz.), R3- (36 egz.), R4 (1 egz.) i R8 (1 egz.)
Na szybie czołowej wiatrochronu Me-109F-2 i Me-109F-4 mogła być zakładana dodatkowa szyba pancerna, a za fotelem pilota mocowany opancerzony zagłówek. Myśliwsko-bombowe Me-109F-2/B i Me-109F-4/B mogły przenosić bomby 1x250 kg lub 4x50 kg. Od sierpnia 1941 r. dostarczono samoloty w odmianie tropikalnej (Me-109F-2/Trop i Me-109F-4/Trop). Niektóre samoloty tego typu miały zamontowaną instalację GM 1 kosztem działka silnikowego. Ponadto w linii niektóre Me-109F-2 i Me-109F-4 otrzymały w płacie dwa fotokarabiny BSK 16 przeznaczone do zadań rozpoznawczych. Jesienią 1940 r. dla Me-109F przewidziano montaż silniejszego uzbrojenia. Pojedynczy Me-109F-2/U1 otrzymał w miejsce MG 17 dwa kaemy MG 131 kal. 13 mm. Ze względu na problemy z kaemem MG 131 z produkcji Me-109F-4/U1 zrezygnowano.

Powstały również następne warianty rozwojowe wersji Me-109F, nie budowane jednak w większych ilościach:
- Me-109F-5- wywodził się z Me-109F-1, dodatkowo utrzymując w płacie 2 działka MG FF/M. Opracowany na przełomie lat 1940/1941 r. Zbudowano 2 egz.,
- Me-109F-6- wywodził się z Me-109F-2, dodatkowo utrzymując w płacie 2 działka MG FF/M Me-109F-5. Silnik DB 601N. Opracowany wiosną 1941 r. Po wymianie działka silnikowego MG 151/15 na MG 151/20 powstał Me-109F-6/U (lato 1941 r.). Ten kierunek badań zarzucono na korzyść gondol strzeleckich z działkami MG 151/15 (Me-109F-2/R1) i MG 151/20 (praktycznie zastosowane dopiero na samolotach Meserschmitt Me-109G-2),
- Me-109F-7- prawdopodobnie następca Me-109F-3, który jednak okazał się zupełnie nie udany i prawdopodobnie został zmontowany tylko w kilkunastu egz.
- Me-109F-8- następca Me-109F-4 z silnikiem DB 601E i uzbrojeniem jak Me-109F-6.
Po uruchomieniu produkcji Me-109G cześć najlepiej zachowanych Me-109F poddawano przebudowie do standardu G. W miejsce starych kabin i silników instalowano nowe modyfikując jednocześnie instalacje wewnętrzne. W ten sposób powstawał pełnosprawny Me-109G-2 na bazie Me-109F-4.

Wiele Me-109F zostało wykorzystanych w programach badawczych, m.in. Me-109 V23, który otrzymał przednie koło na długiej goleni. stwarzając w ten sposób trójkołowe podwozie z przednim podparciem, z myślą o wykorzystaniu go na samolocie Messerschmitt Me-309. Me-109 V31- poza zmianą podwozia głównego i zastosowaniem ciśnieniowej kabiny, całkowicie przebudowano system chłodzenia silnika, dostosowując go do standardu wymaganego na Me-209 i Me-309. Kolejnym samolotem, skierowanym do programu Me-309 był Me-109 V24, któremu całkowicie przebudowano system chłodzenia silnika (był to już DB 605A). Na jednym Me-109F-2 prowadzono testy z podwoziem nartowym.

W 1940 r. firma Messerschmitt przystąpiła do prac nad prototypem Me-109X z gwiazdowym silnikiem. Do prób przebudowano jeden z pierwszych Me-109F-0, który otrzymał silnik BMW 801A-0. W oryginalnej konstrukcji Me-109 wprowadzono duże zmiany: został przebudowany całkowicie kadłub w części centralnej oraz zastosowano nowy typ skrzydła. Samolot został oblatany 2.09.1940 r. W wyniku prób stwierdzono jednak, że nie ma możliwości zastosowania Me-109X do celów wojskowych. Jego dalsze losy nie są znane, ale wydaje się, iż po czerwcu 1941 r. mógł on przejść testy jako konkurent samolotu Focke-Wulf Fw-190A.

W czerwcu 1941 r. rozważano możliwość zbudowania na bazie Me-109 myśliwskiego wodnosamolotu Me-109W. Miało być to połączenie Me-109, najpewniej w wersji Me-109F, z pływakami od Arado Ar-196. Zakłady Messerschmitt miały otrzymać parę pływaków do prób, ale co z tego wszystkiego wynikło- nie wiadomo.

Samolot Me-109F był eksportowany do:
- Hiszpanii- znalazł się 1 egz. Me-109F-4,
- Japonii- w styczniu 1943 r. dostarczono 2 egz. Me-109F-1,
- Szwajcarii- w 1943 r. Szwajcarzy odkupili 2 internowane samoloty Me-109F,
- Włoch- otrzymały co najmniej 12 egz. Me109F-1 w 1943 r. jako sprzęt szkoleniowy, mający służyć do treningu z myślą o przejściu na Me-109G,
- na Węgry- w 1942 r. lotnictwo wojskowe otrzymało Me-109F, m.in. w wersji F-4/B w ilości 37 egz., a kolejnych 30-40 egz. w wersji F-2 przekazano na przełomie lat 1943/1944 r.

Samoloty Me-109F były również testowane:
- w ZSRS- zimą 1942/1943 r. Me-109F testowany był w NII WWS.

Użycie bojowe Messerschmitt Me-109

W Polsce.

Piloci myśliwscy Polskich Sił Powietrznych w Wielkiej Brytanii wykonywali na samolotach Messerschmitt Bf-109 loty zapoznawcze oraz dokonywali prób i badań w locie w brytyjskiej jednostce Air Fighting Development Unit w Duxford. Program obejmował próby porównawcze, pozorowane walki powietrzne i ocenę walorów maszyny. W dniu 20.10.1941 r.podczas lotu doświadczalnego na samolocie Me-109F nr RAF ES 906 zginął por. pil. Marian J. Skalski.

W październiku 1943 r. skierowano do specjalnej jednostki RAF, noszącej nazwę 1426 Eskadra Samolotów Nieprzyjacielskich- Nr 1426 Enemy Aircraft Flight (EAC) stacjonującej w miejscowości Collyweston położonej niedaleko Londynu, grupę polskich lotników składającą się z: 3 pilotów, 3 nawigatorów, 2 strzelców pokładowych (techników uzbrojenia) i oficera technicznego. Celem szkolenia było zapoznanie z typami najczęściej spotykanych samolotów Luftwaffe. Dowódcą grupy był ppłk pil. Jan Biały. Polacy wykonywali tam loty m.in. na samolocie myśliwskim Messerschmitt Bf-109F nr RAF NN644.

W kwietniu 1944 r. grupa ppłk. Białego, licząca 8 osób, została przerzucona drogą powietrzną w dwóch partiach do kraju z zadaniem polegającym m.in. na wyszkoleniu i przygotowaniu żołnierzy przeznaczonych do ewentualnego przejęcia zdobycznego sprzętu niemieckiego na lotnisku po przechwyceniu obiektów przez Armię Krajową w planowanym powszechnym powstaniu. Samoloty zdobyczne zamierzano szybko uruchomić i wykorzystać w działaniach przeciw okupantowi. Lotniska miały być natomiast przystosowane do lądowania samolotów alianckich z zaopatrzeniem bojowym dla powstańców. Późniejszy przebieg wypadków zniweczył zamiar.

Konstrukcja:
Jednomiejscowy wolnonośny dolnopłat o konstrukcji metalowej.
Kabina zakryta.
Podwozie klasyczne chowane w locie.

Uzbrojenie (zobacz również w tekście):
- Me-109F-0 oraz Me 109F-1, Me-109F-3- 1 stałe działko MG FF/M kal. 20 mm i 2 karabiny maszynowe MG 17 kal. 7,92 mm w kadłubie,
- Me 109F-2- 1 stałe działko MG 151/15 kal. 15 mm i 2 karabiny maszynowe MG 17 kal. 7,92 mm w kadłubie, wariant Me-109F-2/B udźwig bomb- 200 kg,
- Me-109F-4- 1 stałe działko MG 151/20 kal. 20 mm i 2 karabiny maszynowe MG 17 kal. 7,92 mm w kadłubie, wariant Me-109F-4/B udźwig bomb- 200 lub 250 kg,
- Me-109F-5- 1 stałe działko MG FF/M kal. 20 mm i 2 karabiny maszynowe MG 17 kal. 7,92 mm w kadłubie oraz 2 działka MG FF/M kal. 20 mm w płacie,
- Me-109F-6, Me-109F-8- 2 karabiny maszynowe MG 17 kal. 7,92 mm oraz 1 1 działko MG 151/15 kal. 15 mm kadłubie, oraz 2 działka MG FF/M kal. 20 mm w płacie.

Wyposażenie (zobacz również w tekście):
- wersje myśliwsko-rozpoznawcze- aparat fotograficzny.

Silnik:
- Me-109F-1 i Me-109F-2- rzędowy w układzie odwróconego V, Daimler-Benz DB 601N o mocy 864 kW (1175 KM),
- Me-109 V-23 oraz Me-109F-3 i Me-109F-4- rzędowy w układzie odwróconego V, Daimler-Benz DB 601E o mocy startowej 993 kW (1350 KM) i mocy max 882 kW (1200 KM).

Dane techniczne Bf-109F-4 (wg [4]):
Rozpiętość- 9,924 m, długość- 9,02 m, wysokość- 3,2 m.
Masa własna- 2020 kg, masa startowa- 2890 kg.
Prędkość max- 606 km/h, prędkość przelotowa- 560 km/h, prędkość lądowania- 135 km/h, czas wznoszenia na 6000 m- 6', pułap praktyczny- 11600 m, zasięg- 705 km.

Dane techniczne Bf-109F-4/trop (wg [7]):
Masa własna- 2150 kg, masa startowa- 3004-3015 kg.
Prędkość max- 624 km/h, prędkość przelotowa- 534 km/h, prędkość lądowania- km/h, wznoszenie- 22,1 m/s, czas wznoszenia na 3000 m- 2' 36", pułap praktyczny- 12000 m, zasięg- 580 km.

Inne wersje:
Messerschmitt Bf-109B (Me-109B)
Messerschmitt Bf-109C/Bf-109D (Me-109C/Me-109D)
Messerschmitt Bf-109E (Me-109E)
Messerschmitt Me-109G
Messerschmitt Me-109K
Użycie bojowe Messerschmitt Me-109