Zbudowano jeszcze jeden prototyp oznaczony jako D.520.03, który poddano próbie w locie.
thumb|left|Kokpit Ponieważ wszystkie próby zakończyły się pomyślnie, w marcu 1939 roku samolot skierowano do produkcji seryjnej, oznaczając go jako Dewoitine D.520C1. Początkowo w kwietniu 1939 roku zamówiono 200 samolotów tego typu, ale następnie zwiększano zamówienie i ostatecznie w kwietniu 1940 roku zamówienie opiewało na 2200 samolotów Dewoitine D.520 dla francuskiego lotnictwa lądowego i 120 samolotów dla lotnictwa marynarki wojennej. Pierwszy samolot seryjny oblatany został w dniu 2 listopada 1939 roku i od tego momentu samoloty te były wprowadzane do jednostek francuskich.
Po klęsce Francji w dniu 19 czerwca 1940 roku samoloty te nadal były produkowane dla potrzeb lotnictwa rządu Vichy, a nawet po zajęciu całej Francji w 1942 roku nadal je produkowano, przy czym część z nich trafiła do jednostek treningowych Luftwaffe, a reszta do lotnictwa włoskiego, bułgarskiego i rumuńskiego. Ostatecznie produkcję tych samolotów przerwano w 1945 roku. Łącznie wyprodukowano 755 samolotów myśliwskich Dewoitine D.520C1.
Użycie w lotnictwie