Esta hidrocanoa fue la primera en ser diseñada por Hamburger Flugzeugbau GmbH bajo la direccion del Ingeniero Richar Vogt. Originalmente fue desarrollada  para ser impulsada por dos motores de 1000 hp, pero finalmente se rediseño para tres motores Junker Jumo 205C de 650 hp. El primer prototipo Bv 138 V1 volo en Julio de 1937, el segundo prototipo Bv 138 V2 demostro durante las pruebas en Travemunde,  ser inestable,  tanto en la parte hidrodinamica como en la aerodinamica. Como resultado se desarrollo el prototipo Bv 138A,  este volo en Febrero de 1939,  seguido de cinco prototipos de preserie BV 138A-0. 

Despues de numerosas pruebas se construyeron 25 unidades de Bv 138A-1, entrando en servicio en el KGzbV 108, participando en la invasion de Noruega.El primer modelo Bv 138B-1 volo en Diciembre de 1940, demostrando desde el principio ser una mejor maquina que su predecesor, estaba armado con un cañon MG 151/20 mm en torreta delantera y una MG 15/7,9mm detras del motor central. Se hizo una modificacion en la fabrica y  el modelo Bv 138B-1/U1 podia cargar seis bombas o cargas de profundidad. Su tercer modelo Bv 138C-1 contaba con una helice de cuatro palas en el motor central y un cañon en la parte trasera accionado por el radioperador. 

Ademas de operar desde bases marinas, los Bv 138 fueron utilizados desde buques, utilizandose para su lanzamiento catapultas, ademas de cohetes auxiliares para el despegue, este tipo iba provisto del radar FuG Hohentweil destinado al avistamiento de convoyes. En 1941 las dos escuadrillas de Bv 138A-1 estaciondas en Francia fueron devueltas a Alemania con el fin de ser convertidas al tipo Bv 138B-1 y reasignadas al Baltico. Sin embargo la principal area operativa fue Noruega con el establecimiento de la 2/KuFlGr 406,  la 3/KuFlGr 906,  la 1 y 2 F/SAGr 130 y la 1 y 2 f/SAGr 131. 

Desde las bases de Noruega los Bv 138B-1 operaban sobre el Oceano Artico y el Norte del Atlantico atacando los convoyes en curso hacia Rusia, en el Mar del Norte eran reabastecidos de combustible desde U-Boat. Ademas opero la 3 F/SAGr 125 sobre el Mar Negro desde el puerto de Constanza volando un total de 125 misiones en 1944. Opero en el Mediterraneo con las 3/KuFlGr 406 y la 3/SAGr 126 desde Creta. Una hidrocanoa perteneciente al 3 F/SAGr 130 fue encargada de recoger el testamento de Hitler al final de la guerra, sin embargo no recogio a los correos por falta de identificacion y volo a Copenhagen con 10 soldados heridos.