Прототип самолета, Me 323V1 (оснащенный силовой установкой планер Me 321 «Гигант»), поднявшийся в воздух в мае 1942 г., был оборудован четырьмя 1140-сильными звездообразными моторами «Гном-Рон» 14N. Однако суммарная мощность этих двигателей оказалась недостаточной, и новый прототип, Me 323V2, оснастили уже шестью такими моторами. В сентябре 1942 г. появился первый серийный Me 323D-1, вооруженный 5 пулеметами калибра 7,92 мм в носовой части фюзеляжа и 10 пулеметами по бокам фюзеляжа. Четыре месяца спустя был построен Me 323D-5, у которого калибр носовых пулеметов был увеличен до 13 мм.

В самолете, экипаж которого состоял из 5 человек, размещались до 130 солдат или десантников в полной экипировке. Me 323D-1 вначале поступил в состав группы особого назначения, базировавшейся в ноябре 1942 г. на Сицилии. Позднее в эту авиагруппу включили самолеты Me 323D-6. Me 323 широко применялись во время эвакуации немецких войск из Северной Африки, однако часто становились жертвами истребителей противника. Варианты последующих серий включали Me 323E-1, оснащенный 1200-сильными моторами «Гном-Рон» 14N и стрелковыми башнями (с 20-мм пушками) над крылом, а также Me 323E-3 с 1340-сильными моторами Юнкерс Юмо, оборудованный стрелковой башней в носовой части фюзеляжа и четырьмя 13-мм пулеметами в верхних и нижних установках. В начале 1944 г. Me 323 вошли в состав групп I. и II.TG 5 на Восточном фронте. Они оказали большую поддержку отступающим немецким армиям. Me 323 был замечательным самолетом, однако слишком уязвимым в условиях вражеского господства в воздухе.

Характеристики Me 323D-6
Экипаж: 5 человек
Двигатели: «Гном-Рон» 14N, 6 х 1200 л.с.
Макс. скорость на уровне моря: 285 км/ч
Скороподъемность у земли: 216 м/мин
Дальность: 1100 км
Вес: пустого - 27330 кг; макс. взлетный - 43000 кг
Размеры: размах крыла - 55,00 м; длина - 28,15 м; высота - 9,60 м; площадь крыла - 300,0 м2
Нагрузка и вооружение: 130 десантников или 15890 кг груза; 5 х 13-мм пулеметов и 10 х 7,92-мм.