Первым в истории воздушных боёв перешёл рубеж в 100 сбитых. Всего сбил 101 самолёт противника во время Второй мировой войны и 14 — во время Гражданской войны в Испании. Быстро поднялся по служебной лестнице и стал командиром эскадрильи в возрасте 27 лет. Достиг звания полковника и занял должность инспектора истребительной авиации (с 7 августа 1941 года эта должность стала называться «генерал» [~главный] истребительной авиации). Имел хорошие контакты с высшим нацистским руководством, в частности, с Герингом. В современной Германии выходит газета «Мёльдерианер» (нем.Mölderianer).
После окончания гимназии в 1931 году добровольно поступил на военную службу в рейхсвер, фанен-юнкером (кандидат в офицеры) в пехотный полк. В июне 1933 после обучения в военном училище получил звание фенриха. Служил в сапёрном батальоне, затем с февраля по декабрь 1934 года обучался в лётной школе. С марта 1934 — лейтенант в составе люфтваффе. С апреля 1936 — обер-лейтенант, командир учебной истребительной эскадрильи.
Война в Испании
С апреля 1938 года воевал в немецком легионе «Кондор», с 24 мая1938 — командир 3-й эскадрильи 88-й истребительной группы. В июле — ноябре 1938 года сбил 14 самолётов — 2 И-15, 11 И-16 (ещё один И-16 не был засчитан), 1 СБ.
Был награждён двумя испанскими медалями и немецким Испанским крестом с мечами и бриллиантами. В октябре 1938 года Мёльдерсу присвоили звание капитана.
Вторая мировая война
Западный фронт
Когда началась Вторая мировая война, командовал эскадрильей на франко-германской границе. 20 сентября1939 года одержал свою первую воздушную победу в этой войне — сбил британский истребитель. Награждён Железным крестом 2-й степени.
В конце сентября 1939 года получил приказ сформировать и принять командование 3-й группой (около 40 самолётов) в составе 53-й истребительной эскадры.
5 июня1940 года во время своего 133-го боевого вылета и 32-го воздушного боя (в этой кампании) был сбит французским асом суб-лейтенантом Рене Помье Лейражю (Pommier Layragues), имевшим на своём счету 6 сбитых самолётов противника, и попал в плен. Через три недели был освобождён после заключения перемирия.
Битва за Британию
В июле 1940 года произведён в звание майора и назначен командиром 51-й истребительной эскадры. В своём первом боевом вылете на Британию 28 июля1940 года получил три ранения в ногу, совершил вынужденную посадку во Франции и затем около месяца не совершал вылетов, но продолжал командовать эскадрой. Награждён объединённым знаком лётчика и наблюдателя в золоте с бриллиантами.
К 20 сентября1940 года его личный боевой счёт с начала Второй мировой войны дошёл до 40. Мёльдерс вторым из германских офицеров (первым был генерал Эдуард Дитль) был награждён дубовыми листьями к Рыцарскому кресту. К октябрю 1940 года личный счёт дошёл до 50, Мёльдерс произведён в звание подполковника. Всего к весне 1941 года, до перевода на Восточный фронт, сбил 68 самолётов.
Восточный фронт
В июне 1941 года51-я эскадра была переведена на Восточный фронт. В первый же день боёв командир эскадры Мёльдерс сбил три советских бомбардировщика СБ и ещё пять — 30 июня[1]. На счету Мёльдерса стало 72 сбитых самолёта и он вторым из германских офицеров (первым был Адольф Галланд) был награждён мечами к Рыцарскому кресту с дубовыми листьями.
Упоминание в Вермахтберихт (29 мая 1940, 6 сентября 1940, 25 сентября 1940, 23 октября 1940, 26 октября 1940, 11 февраля 1941, 27 февраля 1941, 18 апреля 1941, 24 июня 1941, 1 июля 1941, 16 июля 1941)
Дмитрий Хазанов. Вернер Мёльдерс // Авиамастер : журнал. — 1997. — № 04-05. — С. 20-33.
Florian Berger (2006). Mit Eichenlaub und Schwertern. Die höchstdekorierten Soldaten des Zweiten Weltkrieges. Selbstverlag Florian Berger. ISBN 3-9501307-0-5. (popular science)
Christer Bergström (2007). Barbarossa — The Air Battle: July-December 1941. London: Chervron/Ian Allen. ISBN 978-1-85780-270-2.
Walther-Peer Fellgiebel (2000). Die Träger des Ritterkreuzes des Eisernen Kreuzes 1939—1945. Friedburg, Germany: Podzun-Pallas. ISBN 3-7909-0284-5. (popular science)
E. R. Hooton (2007). Luftwaffe at War; Gathering Storm 1933-39: Volume 1. London: Chervron/Ian Allen. ISBN 978-1-903223-71-0.
Ernst Obermaier, Werner Held (1996). Jagdflieger Oberst Werner Mölders — Bilder und Dokumente. Motorbuch Verlag Stuttgart, 4. Edition. ISBN 3-87943-869-2. (popular science)
John Weal. Bf 109 Aces of the Russian Front (2001). Oxford, UK: Ospery. ISBN 1-84176-084-6
John Weal. More Bf 109 Aces of the Russian Front (2007). Oxford, UK: Ospery. ISBN 978-1-84603-177-9
John Weal. Jagdgeschwader 51 ‘Mölders’. (2006). Oxford, UK: Osprey. ISBN 978-1-84603-045-1
В хронологическом порядке относительно принадлежности. ° — отсутствует запись в Немецком Национальном архиве, признан Ассоциацией получателей Рыцарского креста
Кавалеры Рыцарского креста с дубовыми листьями, мечами и бриллиантами