随着战局的变化，德国的滑翔机和特型机研制开始加快。1942年10月，汉娜参加了梅塞施密特Me163火箭动力截击机的试飞工作。这是世界上第一种（也是唯一的）可实用的火箭动力飞机。试飞这天，Me163在一阵轰鸣声中起飞，在短短90秒的时间里以65度角爬升到9000米的高空，最终飞行速度达到将近每小时950公里。这是当时世界上所能达到的最快速度。但是，巨大的过载差点要了汉娜的命。在汉娜进行的第五十次飞机中，飞机的起落起被卡住了，她被迫用机腹降落。在降落过程中，汉娜面部受伤，当场昏迷。令人惊讶的是，汉娜在昏迷之前居然还找到笔和纸，把可能导致故障的原因用草图描述下来，这是她作为职业试飞员的最好证明。汉娜在医院里接受了四个月治疗，并最终奇迹般地伤愈。在医院中她还做出了一件令医生惊讶不已的事：当她还在受头痛困扰时，为了尽快能够重新飞行，汉娜居然爬到门口的大树上锻练以恢复自己的平衡感。康复之后，希特勒在1944年2月28日，亲自授予汉娜一级铁十字勋章。
随着战事发展日趋对德国不利，汉娜建议组建一个由女性飞行员组成的飞行中队，编入德国空军协助作战。虽然最终这个建议被否决，但如果实现了，汉娜肯定是第一个报名参加，并很可能成为德国空军首位女性指挥官和女王牌飞行员。在狂热的纳粹思想驱使下，汉娜极力主张德国空军发展自杀性武器，并亲自参加了由V1导弹改装的载人自杀导弹的试飞工作。汉娜对V1导弹进行了10次成功的试飞，而她的男同事在测试中死伤惨重。
在战争的最后几天，1945年4月26日汉娜·莱契受命和空军一级上级冯·格莱姆将军驾驶飞机前往柏林面见希特勒。格莱姆将被希特勒当面任命晋升为新的空军元帅，他将代替刚被下令以叛国罪为名逮捕的戈林。尽管其他空军军官都认为单架飞机想要穿过已被苏军重重围住的柏林城，面对密集的防空火力网和苏军战机封锁几乎是不可能的，但他们还是做到了。格莱姆在飞行中被高炮击伤，多亏汉娜的驾驶才得以成功突入柏林市区。汉娜驾驶的“鹳”式侦察机载着格莱姆终于在帝国总理府附近的大街上着陆，并进入希特勒藏身的地堡。汉娜希望能劝说希特勒放弃自杀的决定，和她一起飞离首都。同时她也希望能带出宣传部长约瑟夫·戈培尔的孩子们，但这些想法均遭到了拒绝。最后她和格莱姆一起乘飞机又一次穿越了苏军密集的高射炮火力网，成功飞出柏林到达邓尼茨海军元帅的司令部。5月8日，汉娜向盟军投降并被判处15个月的监禁。
