Bf.109X - летающая лаборатория для испытаний двигателя BMW-801. Отличался крылом уменьшенного до 9,33 м размаха с законцовками по типу Bf.109E. Переобрудован 1 Bf.109F. Первый полёт в сентябре 1940 года. В процессе испытаний опытный самолет показал неудворительные летные данные данные, и все работы по немк были прекращены.