Чтобы улучшить высотные характеристики, на Bf 110G-2/R2 установили систему впрыска закиси азота GM 1 для форсирования двигателей. Ее бак вмещал 400 л, которых хватало на 45 минут работы. Однако весившая 615 кг система изрядно утяжеляла самолет, поэтому с Bf 110G-2/R2 снимали задний пулемет, часть бронезащиты и механизм бомбосбрасывателя.
Для борьбы с тяжелыми бомбардировщиками вооружение Bf 110G-2/R3 радикально усилили, установив взамен четырех MG 17 винтовочного калибра пару 30-мм пушек МК 108 с боекомплектом 135 снарядов на ствол. Такая модификация появилась в декабре 1943 г. А вариант Bf 110G-2/R4 имел встроенное вооружение, как на R3, плюс под- фюзеляжную пушку ВК 3,7. Наконец, Bf 110G-2/R5 представлял собой комбинацию R2 и R3, т.е. систему GM 1 и встроенные пушки МК 108.
Часть разведчиков Bf 110G-3 выпустили в варианте Bf 110G-3/R3, на котором пулеметы заменили парой пушек МК 108. Некоторые Bf 110G-3 вывели из разведывательных частей, переоборудовали в истребители и передали в ПВО рейха. Машины получили обозначение Bf 110G-3/U1, и на них вместо АФА устанавливали две пушки MG 151/20.
Последним серийным и к тому же наиболее массовым вариантом Bf 110 стал ночной истребитель Bf 110G-4, выпускаемый с января 1943 г. до 22 февраля 1945 г. По сравнению с Bf 110G-2 изменения планера были минимальными – увеличенные рули направления частично деревянной конструкции и усиленная бронезащита. А вот «начинка» самолета кардинально отличалась. Стандартным для Bf 110G-4 стал радар, устанавливалось и другое прицельно-навигационное оборудование для обеспечения ночных перехватов. Первые Bf 110G-4 оснащали РЛС FuG 212 Lichtenstein С1, но ее характеристики признали неудовлетворительными. Летом 1943 г. появился новый радар FuG 220 Lichtenstein SN2, созданный с применением компонентов (передатчик, приемник и устройство переключения антенн) станции обнаружения надводных целей FuG 213 Lichtenstein S. В большинстве случаев совместно с FuG 220 работал радар FuG 212 – такие самолеты имели в носовой части две антенные системы: большую для FuG 220 и малую для FuG 212.
В 1943 г., изучив разбившийся английский бомбардировщик, немцы спроектировали станцию FuG 221а Rosendahl- Halbe, предназначавшуюся для обнаружения излучения британского радара Monica, который стоял на бомбардировщиках. Такие станции монтировались на Bf 110G-4/U6, но использовались относительно недолго – ихвытеснили более совершенные пеленгаторы. В частности, для обнаружения излучения «Моники» создали станцию FuG 227 Flensburg, а работа радаров H2S обнаруживалась станцией FuG 350 Naxos Z. Эти системы оказались довольно эффективными и позволяли обнаруживать вражеские бомбардировщики на расстоянии до 50-70 км.