El tercer prototipo Ta 154 V3 estaba impulsado por dos motores Jumo Jumo 211R, arma con dos cañones Mk 108 de 30mm en la nariz y una MG 151/20mm en posicion trasera. Entre Enero y Marzo de 1944 volaron cuatro prototipos mas, en los cuales se efectuaron pruebas con las antenas Hirschgeweich destinadas al radar Lichtenstein FuG 220 tipo SN-2. Dos aviones de produccion Ta 154A-0 efectuaron sus pruebas en Junio de 1944, quedando el segundo ejemplar destruido cuando las alas se desintegraron en el aire. 

Los prototipos y las aviones de pre-produccion utilizaban el adhesivo Tego-Film, cuando la fabrica de Wuppertal fue bombardeada, se escogio la alternativa de utilizar un adhesvo de tipo frio, este produjo resultados desastrosos dentro de la estructura. Posteriormente se produjeron ocho Ta 154A-1 en la fabrica de Pozen (Polonia),  siendo cancelado el programa en Agosto 14 de 1944.  Unos pocos Ta 154A-1 estuvieron en servicio operacional con la I/NJG 3 desde Stade durante el mes de Enero de 1945, equipados con el radar Neptune FuG 218.

A finales de la guerra se utilizaron los Ta 154 en varios esquemas de ataque, dentro de ellos, existia uno utilizando un fuselaje de Ta 154 cargado con explosivos, el cual era transportado por un  Focke Wulf Fw 190 , siendo liberado dentro de las formaciones de bombarderos aliados. Se utilizo tambien un esquema denominado Pulk-Zerstörer, en el se utilizaba uin Ta-154 lleno con explosivos, una cabina rudimentaria , de la cual era ejectado el piloto cuando estaba cerca de las formaciones.