Le Ta 152 était une évolution du Fw 190D équipé d'un moteur en ligne, la dernière avant la chute de l'Allemagne nazie. Plusieurs variantes furent étudiées dont deux principales ayant fait l'objet de construction :
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Ta 152C, appelée « Destroyer » (Zerstörer), un chasseur de basse et moyenne altitude. Cet appareil, considéré comme étant le remplaçant direct des Focke-Wulf Fw 190D, en différait essentiellement par son moteur, un DB 603 en lieu et place du Jumo 213. Seuls les prototypes et quelques exemplaires de pré-série sortirent des chaînes de montages avant la fin de la seconde guerre mondiale. Aucune utilisation opérationnelle de cet appareil n'est connue.
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Ta 152H, chasseur de haute altitude. La variante H possédait des ailes à grand allongement dans le but d'assurer une meilleure portance à haute altitude, un armement puissant et des performances en terme de vitesse et de plafond d'utilisation inégalés à cette époque. Son moteur se voyait doté de deux dispositifs visant à préserver tout son potentiel:
- Un dispositif d'injection eau/méthanol (MW50) permettant d'augmenter les performances pendant une courte durée (10 minutes environ)
- Un dispositif d'injection d'oxyde nitrique (GM-1) permettant de pallier le manque d'oxygène en altitude, comburant nécessaire au bon fonctionnement de tout moteur à piston, et permettant ainsi de préserver un rapport carburant/comburant optimal dans le moteur quel que soit l'altitude.
Si les prototypes de cette variante furent essayés alternativement avec des moteurs DB 603 et avec des JuMo 213E, la version de série Ta 152H1 sera dotée exclusivement avec le moteur JuMo. Avec une vitesse de près de 730 km/h à 9000m d'altitude, le Ta 152H comptait parmi les avions à moteur à pistons les plus rapides de la Seconde Guerre mondiale. Le Ta 152H1 fut brièvement engagés dans les derniers combats de la Luftwaffe, notamment lors de la bataille de Berlin, au sein de l'escadre de chasse JG301. Dans l'état actuel des connaissances, il n'existe encore qu'un seul exemplaire ayant survécu au conflit. Il se trouve au National Air and Space Museum de Washington D.C. Cet appareil a été emmené aux États-Unis en 1945 sur le porte-avions "Reaper" avec de nombreux autres avions allemands capturés à la fin du conflit.
Un total de 150 appareils fut construit, toutes versions confondues et prototypes compris, la plupart étant des Ta 152H1.
