В апреле 1937 г Технический департамент направил требования к штурмовику, после нескольких макетных комиссий были отобраны два проекта: Fw-189V-6 и Нs-129V-1, которые полетели весной 1939 г. Штурмовик Фокке-Вульф, показавший разочаровывающие результаты, вернули для переделки и сравнительных испытаний с Нs-129. Когда Нs-129V-1 приступил к испытаниям, его летные данные оказались такими же плохими, как у Фокке-Вульфа. Сравнительные испытания опытных самолетов проводились в Рехлине и не разрешили вопрос о победители конкурса - пилотам не нравились оба. Тем не менее, работа над предсерийными самолетами была продолжена: Хеншель наглядно демонстрировал хорошую технологичность конструкции для серийного производства.

К концу 1939 года полетел первый предсерийный Нs-129A-0. Летные испытания войсковой серии начались осенью 1940 г, с самого начала которых стало ясно, что мощности двигателей недостаточно. В результате этих испытаний люфтваффе отказались принять серийный Нs-129A-1, практически не отличавшийся от Hs-129A-0. Потому был разработан Нs-129B с двигателями Гном-Рон 14М, получивший большую площадь остекления и новое вооружение. С 1943 г выпускался новый Нs-129B-2, модернизированный по опыту боевого применения. Около двух дюжин Нs-129B-2/Wа были оснащены РАК-40L (Luft), в серии они назывались Нs-129B-3/Wа.

Еще в начале работ по Нs-129B Николаус рассмотрел возможность замены ненадежных Гном-Рон 14М на два двигателя Изотта-Франчини Дельта RС-16/48, но двигатели не были доведены в срок и работа по Нs-129C была прекращена еще до готовности первого образца.

Производство Hs-129 было остановлено в сентябре 1944, общий выпуск составил 867 самолетов. В боях самолет показал себя достаточно эффективным, но малая численность и относительно большие потери заставили его достаточно быстро сойти со сцены, не дав сыграть значительную роль в боевых действиях.