Международный интерес к Do.17 после успеха в Цюрихе в июле 1937 г был подогрет год спустя поавлением Do.17z. Еще на ранней стадии работ над ним правительство Югославии рассматривало его в качестве потенциальной замены в производстве предыдущей версии Do.17k, для которого государственный авиазавод только еще готовил задел. В результате "Дорнье" получила разрешение на экспорт Do.17z. Эта модель практически не отличалась от поставляемой люфтваффе, кроме состава оборудования, но РЛМ все же решило присвоить самолету новое обозначение специально для экспортной версии.

Предсерийный Do.17z-0 получил гражданскую регистрацию D-АIIВ и был переименован в Do.215-V1. Самолет использовался для демонстрационных полетов. Учитывая интерес, проявленный Югославией, второй Do.17z-0 вместо двигателей "Брамо-Фафнир"-323А-1 получил 14-цилиндровые "Гном-Рон"-14Н1/2. Под обозначением Do.215-V2 самолет демонстрировался югославским ВВС. Однако он не показал особых преимуществ перед Do.17k, уже выпускающимся в Югославии. В результате VЗ был оснащен двумя двигателями "Дамлер-Бенц" DB-601А жидкостного охлаждения взлетной мощностью 1075 л.с. Демонстрация Do.215-V3 весной 1939 г показала заметное улучшение летных характеристик.

Do.215-V3 демонстрировался нескольким иностранным делегациям. Осенью 1939 г, после того как французское правительство разорвало контракт со шведами на "Бреге-694", последние разместили на "Дорнье" заказ на 18 Do.215a-1. Самолет был в целом аналогичен V3, экипаж состоял из четырех человек, а бомбовая нагрузка была до 1000кГ. Производство по шведскому контракту началось в конце 1939 г, но еще до начала поставок на экспорт бомбардировщика был наложен запрет. Сами машины стали переделывать в дальние разведчики, получившие в люфтваффе обозначение Do.215b-0 и В-1. Они поступили на вооружения люфтваффе в январе-феврале 1940 г и были быстро включены в состав З.Aufkl.St./Ob.D.L. - одной из зскадрилий, входящей в разведывательный полк под непосредственным командованием штаба люфтваффе. Эта часть приступила к действиям из Ставангера в Норвегии практически сразу после захвата аэродрома в апреле 1940 г, имея в своем составе 13 Do.215b-0 и В-1 и три Не.111.

К этому времени "Дорнье" получила задание продолжить производство для люфтваффе. В марте 1940 г начались поставки Do.215b-4, отличавшихся установкой фотокамер - Rb-50/30 монтировалась под нижней стрелковой установкой, а Rb-20/30 - на входном люке. При сочетании бомбардировочных и разведывательных заданий самолет нес пять 50кг бомб, а на близкие расстояния и десять. Для дальних полетов два 775 л крыльевых бака дополнялись 900л топливным баком в бомбоотсеке. Оборонительное вооружение состояло из двух пулеметов МG-15 вперед, двух таких же пулеметов в боковых окнах кабины экипажа и двух пулеметов в верхней и нижней позициях назад. Обозначение Do.215b-2 относилось к чисто бомбардировочному варианту, который так и не появился. Do.215b-3 обозначались два самолета, проданных Советскому Союзу по советско-германскому соглашению.

В мае 1940 г все три зскадрильи Аufkl.Gr./Ob.D.l. получили Do.215b. 1-я эскадрилья имела три Do.215b, два Bf.110 и семь Не.111. 2-я и 3-я эскадрильи были полностью перевооружены на Do.215, имея соответственно 10 и 11 машин. Ограниченное производство Do.215b продолжалось на "Дорнье" до начала 1941 г, когда был сдан последний 101 самолет. К этому времени кроме единственной части люфтваффе с Do.215b - 4./NJG-1, самолет все еще состоял на вооружении 2. и 3.Aufkl.Gr./Ob.D.L. вместе с Ju.88a.

Успешная модернизация в конце осени 1940 г Do.17z-З в ночной истребитель "Кауц-II" позволила переоборудовать Do.215b-4 специально для ночной охоты. Заметно лучшие летные данные по сравнению с Do.17z определили и более широкие возможности для ночных операций. Под обозначением Do.215b-5 переоборудованные самолеты поставлялись с конца 1940 г в 4./NJG-1 в Лееувардене, заменив там Do.17z-10, сданные в I/NJG-2. alloescort.ch

Do.215b-5 получил такую же носовую часть, как и на Do.17z-10 с четырьмя пулеметами МG-17 и двумя МG-FF, плюс инфракрасный локатор "Шпаннер-анлаг" с Q-экраном в кабине. ИК искатель имел очень низкие боевые характеристики, а его надежность была невысокой. К счастью для ночных истребителей, "Телефункен" создала радиолокатор, пригодный для установки на самолет. Известный как "Лихтенштейн-Герат", локатор работал на частоте 490 MHz и имел минимальную дальность 200 м, а максимальную - 4 км, обеспечивая целеуказание по азимуту и склонению вращением фазы при быстром переключении резличных антенн.

Локатор прошел первые испытания еще в июле 1939 г, но вызвал у Технического департамента мало интереса. Так продолжалось до конца июля 1941 г, когда предсерийный FuG-202 "Лихтенштейн-ВС" был установлен на Do.215b-5 из состава 4./NJG-1 н Лееувардене. Массивный "Матрацен" антенны снижал скорость самолета на 25 км/ч. 9 августа 1941 г обер-лейтенант Людвиг Беккер, который девятью месяцами ранее одержал первую победу с использованием теплопеленгатора, осуществил первый успешный перехват с помощью "Лихтенштейна". Победы были также зафиксированы 15 и 23 августа, 11 сентября, 2 октября. Последняя была одержана с дистанции 3 км ! К этому времени в возможностях новой техники никто не сомневался - уже готовилось проведение войсковых испытаний (операция "Адлер") с использованием Bf.110e-1/U-1 из I/NJG-1 в Вентло.

Потребовался еще целый год пока весь II/NJG-1 был оснащен "Лихтенштейнами". При этом результативность перехватов росла пропорционально оснащенности новой техникой. Производство Do.215b было завершено в начале 1941 г. Последние 20 машин были закончены в варианте истребителей. Они оставались на вооружении II/NJG-1 до начала 1944 г, постепенно уменьшаясь в численном составе.
В начале 1942 г четыре бывших немецких Do.215b-4 были переданы венгерским ВВС вместе с шестью Не.111p-6 в состав 1-й эскадрильи дальней разведки, действовавшей на Восточном фронте с июля 1942 г вплоть до перевооружения на Ju.88. С вооружения люфтваффе Do.215b были практически сняты к 1942 г, а оставшиеся самолеты в основном использовались для проведения различных испытаний.