Тем не менее испытания и доводка R-1 были продолжены, а всего до 5 января 1945 г. было запущено 82 ракеты, из них только четыре запуска окончились неудачей. Решением комиссии Дорнбергера дальнейшая доводка ракеты была остановлена, и она срочно была передана на испытания в Пенемюнде. Для выполнения этого решения к 20 февраля 1945 г. туда были доставлены 20 ракет этого типа, однако были ли проведены государственные испытания, неизвестно. После войны часть ракет "Рейнтохтер" могла попасть в руки советских специалистов.
Для достижения потолка в 10-12 км проектировалась новая ракета "Рейнтохтер" R-3. Работы над ней начались в мае 1944 г. и продвигались довольно быстро, используя большой задел по R- 1. Неуправляемые прототипы были испытаны до января 1945 г. (всего шесть пусков). ЗУР "Рейнтохтер" R-3 разрабатывалась в двух вариантах: R-3F – с маршевым двигателем на жидком топливе и R-3P – с двигателем на твердом топливе.
ЗУР Rheintochter R-3F была отработана лучше, так как достичь заданных летных данных, используя ЖРД, в то время было проще, чем с РДТТ. В качестве маршевого двигателя второй ступени использовался двигатель конструкции доктора Конрада. Этот двигатель использовал компоненты: азотную кислоту (335 кг) и "тонка 250" (88 кг) или азотную кислоту (335 кг) и "визоль" (88 кг). Подача компонентов была вытеснительной с помощью сжатого воздуха. Воздух хранился в баллоне под давлением 250 ат. После прохождения редуктора, перед подачей в баки, давление снижалось до 20 ат. Камера сгорания имела регенеративное охлаждение окислителем. Двигатель имел два режима тяги: в течение первых 5-15 секунд тяга составляла 2170 кгс,. а в последующие 48-25 секунд – 1800 кгс. Стартовый вес второй ступени был 700- 730 кг. Изменилась также компоновка ракеты.
Приборный отсек остался таким же, как и на R-1. Только рули вместо скругленной приобрели прямую переднюю кромку. В связи с тем, что камеру сгорания и сопло необходимо было разместить в хвосте ракеты, боевая часть была перенесена вперед и расположена между баками. Конструкция БЧ осталась без изменений.
Вторая ступень несла четыре стреловидных крыла, по конструкции сходных с вариантом R-1. Одна пара крыльев несла трассеры и элероны, а вторая пара – антенны системы наведения. К корпусу ракеты крепились два стартовых ускорителя, то есть было применено параллельное деление ступеней. Это позволило сократить общую длину ЗУР до 4750 мм.
Стартовый ускоритель имел вес 220 кг и содержал в себе 150 кг дигликолевого пороха. В течение 0,9 с он развивал тягу порядка 1400 кгс. Каждый ускоритель имел сопловой блок, содержащий семь сопел, имевших наклон к продольной оси. Наклонные сопла создавали вектор тяги, проходящий через центр масс ракеты. Это позволяло упростить балансировку ракеты при неодинаковой тяге ускорителей. Для синхронного отделения ускорителей они снабжались пироболтами и аэродинамическими тормозами. Аэродинамический тормоз представлял собой пластину из дюраля, изогнутую по контуру ускорителя, с двумя двухзвенными подкосами. При подрыве пироболтов ускоритель отделялся от ракеты и одновременно разблокировался подкос. Тормоз под действием набегающего потока раскрывался и создавал аэродинамическую силу , которая уводила ускоритель в сторону от ракеты.
Стартовый вес ракеты достигал 1170 кг, потолок – 12 км, наклонная дальность – 20-25 км.
Проводились ли летные испытания этой модификации, неизвестно, но было указание до 20 февраля 1945 г. доставить в Пенемюнде 15 ракет "Рейнтохтер" R-3 для скорейшей отработки ЗУР.
У ЗУРС R-3P приборный отсек, крылья, стартовые ускорители остались такими же, как и у R-3F. Вторая ступень снаряжалась маршевым РДТТ.
Для достижения заданной высоты стрельбы – 12 км – массу порохового заряда необходимо было довести до 450 кг, а время работы двигателя – до 40 секунд. Для достижения этих параметров шашка должна иметь большую толщину свода и наружный диаметр 500 мм. Применявшаяся в то время прессовая технология получения пороховых шашек не могла решить эту задачу. Прорабатывались два пути для выхода из создавшегося положения.
В первом случае был возможен переход на нелетучие растворители типа тротила. При этом шашка изготавливалась литьем, что снимало ограничение по ее диаметру и длине.