W 1930 roku wprowadzono w samolocie kilka poprawek a w szczególności wymieniono w nim silnik na konstrukcję japońską Nakajima Kotobuki 2, tak opracowany samolot otrzymał oznaczenie A1N2.
Produkcja seryjna trwała od 1929 do 1932 roku, w tym czasie zbudowano 150 samolotów, nie licząc prototypu. Z tego w wersji A1N1 zbudowano 50 samolotów w latach 1929–1930 i 100 samolotów w wersji A1N2 w latach 1930–1932.
Użycie Samolotu A1N znalazły się jako pierwsze na wyposażeniu lotniskowca „Hōshō” już pod koniec 1929 roku. Następnie sukcesywnie były wprowadzane na wyposażenie jednostek lotniczych stacjonujących na japońskich lotniskowcach, zastępując samoloty Mitsubishi 1MF.
W 1932 roku samoloty te wzięły udział w działaniach bojowych w trakcie pierwszego konfliktu chińsko-japońskiego. W dniu 22 lutego 1932 roku samoloty Nakajima A1N z japońskiego lotniskowca „Kaga” wzięły udział w walce powietrznej w trakcie której trzy samolotu pod dowództwem kpt. Nogiji zestrzeliły chiński samolot myśliwski Boeing P-12 pilotowany przez amerykańskiego ochotnika Roberta Shorta. Była to pierwsza walka powietrzna samolotów w historii lotnictwa Japońskiej Cesarskiej Marynarki Wojennej.