Jeszcze w 1937 r. inż. Zappata opracował nową wersję bombowca, pod oznaczeniem Z.1007bis. Miała ona zmieniony, powiększony kadłub i zamknięte stanowiska strzeleckie. Budowana była w dziewięciu seriach produkcyjnych, pierwsze trzy miały jeszcze pojedyncze usterzenie pionowe, pozostałych sześć zaś zdwojone stery kierunku. Dziesiąta seria otrzymała nowe silniki Piaggio P.XIX o mocy 1150 KM i oznaczenie Z.1007ter. Łącznie wyprodukowano 526 sztuk samolotów bis i ter. Oprócz macierzystej wytwórni produkowały je też firmy IMAM i Piaggio.
Użycie operacyjne Pierwsze bombowce Z.1007 trafiły na wyposażenie jednostek Regia Aeronautica w 1939 roku. W dniu przystąpienia Włoch do II wojny światowej lotnictwo włoskie dysponowało 87 samolotami w pierwszej linii, z których tylko 38 osiągnęło gotowość operacyjnąhttp://www.aviastar.org.. Bojowo zostały po raz pierwszy użyte przeciwko Grecji w październiku 1940 roku. Następnie jednostki wyposażone w Z.1007 walczyły nad Kretą i zwalczały żeglugę aliancką na morzu Śródziemnym.