Осенью 1938 года проблемы вокруг DB 601A удалось в целом разрешить, а в декабре 1938 года началась подготовка к серийному производству Me 109E. В отличие от самолетов Е-0, вооруженных только двумя пулеметами (На многих Me 109Е-0 в крыльях имелись отсеки, в которые можно было установить как пулеметы, так и пушки, но большинство машин не несло вооружения в крыльях.), серийные «Эмили» выпускались в двух вариантах: «тяжелом» (с двумя пушками MG FF в крыльях) и «легком» (с двумя MG 17). В литературе принято считать, что Е-3 была вариантом развития варианта Е-1, но это не так. Как и во многих других случаях, это были два равноправных варианта, выпуск которых проходил параллельно. Оба варианта отличались друг от друга только вооружением.
Новую модификацию «мессера» было решено выпускать массовой серией, чтобы полностью переоснастить люфтваффе к началу войны. Желания военных были огромны. Летом 1938 года в разгар очередного международного кризиса был принят Lieferplan 8, который предусматривал подготовку к войне. Осенью 1938 года, когда кризис удалось снять политическими методами, план подвергся небольшому пересмотру. В ноябре приняли Lieferplan 9. План предусматривал выпуск 4331 Me 109 до апреля 1942 года. В декабре и 24 январе 1939 года план незначительно изменили, присвоив ему название Lieferplan 10. Однако все эти поправки не отразились на планах выпуска Me 109. В соответствии с последними вариантами Lieferplan 10 в январе 1939 года завод в Аугсбурге должен был дать первые 80 Me 109E-1 и 35 Me 109E-3, но намерений этих не удалось реализовать. До конца декабря 1938 года завод в Аугсбурге дал только два Me 109E-1 (W.Nr. 1791 и 1792), а в январе — 31 Me 109E-3 (W.Nr. 1793–1795,1797-1799,1802–1804,1927,1928,1931–1954). Всего завод в Аугсбурге выпустил 90 Е-1 и 75 Е-3, в то время как завод в Регенсбурге произвел 14 Е-1 и 35 Е-3.
В течение 1939 года удалось решить многие организационные вопросы и выпуск «Эмилей» не сталкивался с серьезными проблемами. В 1939 году было выпущено 1540 Me 109E-1 и Е-3, то есть в два раза больше, чем в 1938 году (около 650 штук), при этом 1091 самолет был готов к 1 сентября 1939 года. В результате люфтваффе в основном было оснащено современным истребителем, превосходящим любой другой истребитель в мире, включая «Spitfire» ранних серий. К 1 мая 1940 года было произведено 892 Me 109Е-1 из 935 запланированных и все запланированные 1174 Me 109E-3. Как шел выпуск «Эмилей» можно увидеть на примере завода Wiener Neuerstadt. Завод сравнительно поздно начал выпуск, но получил полный комплект оснастки. Если планы предусматривали начало выпуска в апреле 1939 года, то завод дал первые машины в июне, но быстро набрал обороты.
Срыв планов в зимние месяцы был характерен и для других лет. Например, 7 «мессеров», недополученных в январе 1940 года, не могли покинуть заводской аэродром из-за плохой погоды. Та же история произошла с 35 Me 109 в феврале. Всего завод дал 235 «Эмилей» из заказанных 550 на общую сумму 49610000 рейхсмарок. Цена одного Me 109E-3, выпускаемого заводом сначала составляла 102489,36 рейхсмарок, а к ноябрю 1940 года упала до 68622,54 рейхсмарок (когда было доставлено 539 из 570 заказанных машин). В результате сумма контракта упала почти на 10 миллионов рейхсмарок. Средняя цена одного Me 109E к моменту завершения его выпуска в 1941 году составляла 86000 рейхсмарок, что соответствовало 21500 довоенным долларам США или 269000 современным долларам. Для сравнения, цена одного «Hurricane» составляла 40000 долларов США, то есть английский истребитель был почти в два раза дороже немецкого! Такой плод дало посеянное немецкими конструкторами еще в 1934 году желание максимально упростить конструкцию самолета.
Оба варианта «Эмиля» выпускались параллельно в примерно равных количествах (47 % Е-1 и 53 % Е-3) на семи заводах. В августе 1940 года выпуск Me 109Е-1 прекратили после того, как были построены 1082 машины. Выпуск Е-3 продолжался до июля 1940 года и составил 1171 машину. Главными поставщиками Е-1 были фирмы Fieseler и Arado, а Е-3 — Erla.
В ходе серийного выпуска конструкция самолета подверглась некоторым изменениям. Уже у первых машин отказались от горизонтальной поперечины в радиаторах, а с июня 1939 года на Me 109E начали ставить так называемый Triebwerk, то есть «двигатель в сборе». В состав агрегата входил сам двигатель и установленные на нем дополнительные устройства. Это заметно упрощало процесс сборки. Агрегат имел условное обозначение 9-601 М А-1, где 9 была кодовым обозначением двигателя, 601 указывала на тип двигателя, «М» — сокращение от Motoranlage (двигатель в сборе), А — модификация двигателя, 1 — модель модификации.
Летом 1940 года на отдельных машинах серии провели ряд испытаний. На Me 109Е-3 W.Nr. 1946 установили винт типа Me P6. На Me 109E-3 W.Nr. 1952 впервые появилась бронированное изголовье пилотского кресла, которое одновременно исполняло функцию противокапотажной дуги. Бронирование установили и на Me 109Е-1 W.Nr. 1791 (первый рапорт из Рехлина о испытаниях бронированной кабины датируется январем 1940 года, а в феврале появился рапорт об испытании бронированного багажника). На этом же самолете испытывали электромеханический автомат VDM, регулирующий режимы работы винта. Зимой 1940 года на одном из Me 109E, оснащенном двигателем DB 601N, испытывали возможность применения бензина С2, облегчавшего пуск двигателя в зимних условиях (Kaltstart). В апреле в Рехлине испытывался Me 109 с радиостанцией FuG 25. Но наибольший интерес представлял Me 109Е-3 W.Nr. 1797, на котором установили двигатель Jumo 21 ID. В феврале 1940 года испытывались два Е-1 в модификации разведывательного самолета. В апреле 1940 года планировалось выпустить еще два таких самолета, но планы остались неосуществленными. Но опыт создания разведывательной модификации «мессера» был востребован позднее. Тем временем, в январе 1940 года в Рехлине шли сравнительные испытания Me 109E и Fw 190A.
Очередным вариантом «Эмиля» стал Me 109E-4, принятый на вооружение люфтваффе в начале весны 1940 года. От своих предшественников Е-4 отличался тем, что его конструкция была стандартизована, а также самолет получил новое вооружение. Утверждение о том, что самолет имел фонарь другой формы не соответствует действительности. Фонари с усиленной рамой появились в конце зимы 1940 года. Эти фонари были выше и прочнее. Они обеспечивали пилоту больший обзор, но заметно ухудшали аэродинамику самолета. Усиленный фонарь появился еще на Е-1/Е-3. Переход к новому фонарю шел постепенно и полностью завершился лишь к середине 1941 года. Поэтому пушечные «Эмили» — Е-3 и Е-4 — внешне различить практически невозможно. Более того, самолеты, проходившие капитальный ремонт на заводах, переделывались в соответствии с позднейшим стандартом, так что различия разных вариантов практически были сведены на нет. Поэтому весной 1941 года можно было увидеть, например, Me 109E-7 с обтекателем винта без кончика или с фонарем старого типа.