А чем же занимался в то время ещё один ключевой для судьбы Ме 163 персонаж — Гельмут Вальтер? К лету 1941 г. ему удалось, наконец-то, довести до ума свой новый ЖРД R II-203b, предназначенный для этого самолета. В мае 1941 г. на предприятие Вальтера в Киле прибыл деревянный макет Ме 163А, предназначенный для наземных испытаний ракетного двигателя. В течение нескольких недель двигатель и всю необходимую арматуру установили на макет, а 18 июня 1941 г. состоялся первый запуск. ЖРД, развивавший тягу 750 кгс, признали готовым для летных испытаний. Два прототипа — Me 163V4 и V5 — летом 1941 г. доставили в Пенемюнде, где и было решено проводить испытания в моторном варианте: во-первых, здесь имелся аэродром подходящих размеров, а во-вторых — проще было обеспечить необходимую секретность.
После серии наземных испытаний 13 августа 1941 г. Хейни Диттмар выполнил на Me 163V4 первый взлет на ракетной тяге. Испытания шли успешно — уже в первых полетах самолет превысил скорость 800 км/ч в горизонтальном полете, превзойдя рекорд Me 209. Максимальная скорость, которую удалось достичь при самостоятельном старте с ВПП, составила 920 км/ч, и превзойти её не удавалось. Хотя теоретически планер самолета позволял достичь намного более высокого показателя, на практике этому мешал небольшой запас топлива, ограничивающий время работы двигателя 4 минутами. При этом львиная доля топлива сжигалась при старте и наборе высоты. Пытаясь превзойти рубеж в 920 км/ч, Диттмар предложил поднять заправленный Ме 163 на буксире на необходимую высоту, и только там, отцепившись от буксировщика, запустить ЖРД.
2 октября 1941 г. Me 163V4 с Диттмаром в кабине взлетел за самолетом-буксировщиком Bf 11 °C. На высоте 4000 м Диттмар отцепил трос и включил двигатель. После этого ракетоплан легко разогнался до скорости 1003,67 км/ч (на данной высоте она соответствовала числу М=0,84), став первым в истории авиации самолетом, превысившим магическую цифру 1000 км/ч. При этом дал о себе знать ещё достаточно не изученный эффект сжимаемости воздуха — вследствие него самолет потерял устойчивость и перешел в крутое пикирование. Ситуацию спасла лишь молниеносная реакция Диттмара, мгновенно остановившего двигатель. Скорость упала, управляемость самолета была возобновлена, и пилот смог успешно посадить машину.
Данные самописцев, установленных на Me 163V4, и записи кинотеодолитов «Аскания», фиксировавших полет с земли, были отправлены в рейхсминистерство авиации, где вместо ожидаемого триумфа они были встречены со скептицизмом — большинство чиновников отказывались верить в полученные результаты. Для проверки и анализа результатов откомандировали доктора Гетхерта (Goethert) — начальника аэродинамической трубы высоких скоростей Исследовательского института авиации (DVL) из Геттингена. Проверка подтвердила истинность полученных данных, и вскоре Диттмара, Липпиша и Вальтера за рекорд, установленный 2 октября, наградили Большими золотыми медалями Лилиенталя. Естественно, в официальном коммюнике не было ни слова о секретном Ме 163 — конструкторы и пилот были удостоены награды «за организацию и проведение аэродинамических и летных исследований, оказавших значительное влияние на развитие авиации».