Согласно принятой в люфтваффе традиции, вслед за первыми Ме 262 последовал ряд модификаций, созданных в качестве реакции на изменения обстановки. Например, вариант Me 262A-la/U-l отличался усиленным набором вооружения (две 20-мм пушки MG151/20 с боезапасом 146 патронов на ствол, две длинноствольные 30-мм МК 103 и две короткоствольные 30-мм МК 103 с 72 патронами). Нос машины оказался перетяжеленным, поэтому в дальнейшем немцы ограничивались установкой двух МК 103 и двух MG 151. Поводом к этим усовершенствованиям стали выявленные неполадки в работе автоматики МК 108 на высоких скоростях полета и стремление к максимальному увеличению веса залпа: первые бои с участием Ме 262А-1а показали, что обладающий огромной скоростью самолет не вполне подходит для ведения высокоманевренных боев с истребителями противника, а потому годится скорее для использования в качестве перехватчика. Кроме того, в 1944 году Истребительный штаб (Jaegerstab) люфтваффе принял решение о том, что главной целью истребительной авиации Германии впредь должны стать соединения англо-американских бомбардировщиков. В рамках этой концепции приоритетную роль должны были играть мощные и сильно вооруженные перехватчики, причем на Ме 262 возлагалась главная надежда.
Немцы сразу же столкнулись с рядом проблем: полученный в 1943—44 годах боевой опыт показал, что для уничтожения хотя бы одного четырехмоторного бомбардировщика типа В 17 «Flying Fortress» требуется расстрелять практически весь боезапас малокалиберных боеприпасов, причем это отнюдь не гарантирует вывод самолета из строя. Немалую роль играл и другой фактор — высокая скорость Ме 262 позволяла ему легко прорывать заслон истребителей эскорта, но на атаку собственно бомбардировщиков оставалось всего 8—10 секунд. После потери нескольких машин (пилоты, пытаясь растянуть время ведения эффективного огня по противнику, сбрасывали скорость и становились жертвами «Мустангов» и «Тандерболтов» сопровождения) руководство ВВС принялось за усовершенствование тактики, основанной теперь на тесном взаимодействии поршневых истребителей Bf 109 и Fw 190, отвлекающих силы эскорта и реактивных, атакующих врага на пониженных скоростях.
По этой же причине дальнейшие опыты по усовершенствованию Ме 262А-1а строились на основе увеличения калибра авиационных боеприпасов до такой величины, которая обеспечивает поражение самолета противника после нескольких удачных попаданий (в идеале — после одного захода). В семействе «Швальбе» эту роль должен был исполнять опытный самолет (заводской номер 130083), вооруженный 50-мм пушкой «Rheinmetall-Borsig» ВК 5, установленной в носовой оконечности вместо штатного оружия. Были внесены изменения и в конструкцию передней стойки шасси — последняя после уборки поворачивалась на 45 градусов так, что колесо размещалось параллельно обшивке и не задевало массивного замка орудия. Эта модификация должна была получить обозначение Me 262A-1as или Me 262A-1a/U4; в серию машины запущены не были. Кроме того, планировалось устанавливать на Ме 262А-1а другие опытные образцы тяжелых авиационных орудий: 55-мм МК114, 50-мм МК 214А и т. д. Наиболее интересной в техническом отношении была револьверная пушка МК 213 (MG 213) — предтеча нынешних авиационных орудий и пулеметов с вращающимся блоком стволов.
Значительно более эффективным обещало стать ракетное вооружение — 55-мм НАР R4/M, разработанные и производившиеся фирмой DWM. Вариант Ме 262А-1b мог нести под крыльями (за мотогондолами) простейшие деревянные направляющие для 12 ракет каждая. Идею конструкции направляющих предложил уже упоминавшийся командир III./JG 7 майор Рудольф Зиннер. Испытания проходил и увеличенный блок НАР — 17 направляющих, а в некоторых случаях под крылом Ме 262 подвешивались двухярусные направляющие: таким образом, общее количество ракет достигало 48. Вскоре НАР были применены в бою и показали высокие качества: массированный залп R4/M вызывал панику у пилотов американских бомбардировщиков и заставлял их ломать строй. Система сосредоточенного оборонительного огня нарушалась, после чего немцы набрасывались на одиночные машины. R4/M обладали очень высоким поражающим фактором: 7 апреля 1945 года несколько Ме 262А-1b единственным ракетным залпом «зацепили» сразу 25 «Летающих крепостей» В 17, девять из которых сбили. Развитием этой концепции должны были стать специализированные перехватчики Me 262D с батареей из неуправляемых ракет в носовой части фюзеляжа (по типу «Наттера»), но серийно эта модель не выпускалась.
Как и на многих других немецких самолетах, на Ме 262 испытывалась подвеска четырех управляемых по проводам ракет Х-4 фирмы «Ruhrstahl», а также некоторые другие: одна R 100/BS (БЧ типа «Brandsplitter») на подфюзеляжном пилоне, SG 500 «Jagdfaust», экспериментальная установка вертикального пуска неуправляемых ракет RZ 73 и т. д.