此时，汉娜已经成为世界顶尖的女飞行员。她卓越的飞行技术引起了德国空军装备部长恩斯特·乌德特的注意，在他的推荐下，德国空军雷奇林试飞中心聘用汉娜担任试飞员，这是首次有女性飞行员以平民身份参加德国空军的试飞工作，在当时性别歧视盛行的德国，这让很多人大跌眼镜。其实这只是乌德特将军的私人指派，而并非正式的军方任命。由于没有军方正式任命，汉娜必须一切听从试飞中心总监卡尔·弗兰克的指令。在卡尔·弗兰克的指导训练下，她很快成为Ju87和Do17两种新型飞机的主要试飞员。此外，汉娜还是极少数驾驶过世界上第一架实用的直升机——“福克—安格利期”（FockeAchgelis）Fw61的人之一。

1938年2月，在柏林的德国会展中心举办了世界机动车博览会，作为附加项目，汉娜驾驶新开发的Fw61直升机进行悬空和垂直上下飞行表演。她每晚表演一场，连续3周没有发生事故。这比美籍俄裔人士西科斯基（现代直升机之父）成功试飞VS-300样机要早1年半。有趣的是荷兰媒体是这样报道的：“德国人用肉眼看不见的绳子把飞机挂在天花板上，我们用望远镜看到了！”而美国媒体则对汉娜大为赞赏：“德国直升机需要改进的地方很多，但这一切都被汉娜的卓越技术所替代了。”一时间汉娜成为德国航空界和社交界的明星，被纳粹宣传部门树立为德国女性的榜样，受到包括希特勒在内的许多纳粹高官的接见，经常在公共场合亮相。

在30年代后期，汉娜又创造了多项滑翔机世界纪录：1937年，从华沙飞往库贝、汉堡的长距离世界纪录；1938年从达姆施塔特飞往华沙、库贝的往返飞行距离世界纪录；1939年从马克德堡飞往什切青的单一目的地飞行距离世界纪录等等。1939年2月，汉娜还跟随瓦尔特·格奥尔吉教授带领的一支远征队到利比亚参加滑翔机比赛。在此期间，德国空军为伞兵部队以DFS的名称招标军用滑翔机。新型滑翔机于1937年定型，定名为DFS230型，可运载10人，由Ju52运输机拖曳。汉娜担任新型滑翔机的试飞员。试飞当天，机场上高官云集，包括乌德特、格莱姆、凯瑟林、米尔希等一大批空军高级将领到现场观看。汉娜以精湛的技术完美地完成了试飞，赢得了满堂贺彩，以至于乌德特也跃跃欲试地说：“我也想飞一次看看。”于是汉娜搭载着官员们又飞了一次。DFS203滑翔机在开战后并没有立即投入实战，它第一次参战是运载德军突击队空袭比处时的埃本·埃马尔要塞，并获得巨大的成功。

1941年3月27日，德国空军司令戈林向汉娜颁发了钻石级空军飞行员证章。第2天希特勒宣布授予汉娜名誉空军上尉军衔和二级铁十字勋章，以奖励她在为撞断英国防军气球阻拦索所做的研究中进行的极具生命危险的任务。汉娜是第一位获得二级铁十字勋章的女性。