Próby tego prototypu trwały jeszcze rok, w trakcie których okazało się, że konstrukcja samolotu nie spełnia wymagań dla rozpoczęcia produkcji seryjnej. Ostatecznie zbudowano tylko 5 egzemplarzy prototypowych.
Na podstawie doświadczeń z samolotem Bloch MB.150 zbudowano nowy prototyp o zmienionej konstrukcji, który oznaczono jako Bloch MB.151.01. Pierwszy lot odbył się 18 sierpnia 1938 roku. Samolot ten po próbach w locie i po dokonaniu w nim drobnych poprawek skierowano do produkcji seryjnej, oznaczonych jako Bloch MB.151C1. Do jego napędu użyto silnika gwiazdowego Gnôme-Rhône GR N11 o mocy 920 KM (676 kW), a jego uzbrojenie składało się z 4 karabinów maszynowych kal. 7,5 mm MAC wz. 1934, umieszczonych po dwa w skrzydłach. Łącznie do 1939 roku wyprodukowano 75 samolotów Bloch MB.151C1, a ich produkcję zakończono w związku wprowadzeniem nowego samolotu Bloch MB.152.
Po rozpoczęciu produkcji seryjnej samolotu Bloch MB.151C1 w wytwórni trwały dalsze prace konstrukcyjne, które doprowadziły do budowy następnego prototypu oznaczonego jako Bloch MB.152. Różnił się od swojego poprzednika głównie mocniejszym silnikiem Gnôme-Rhône GR N21 o mocy 1030 KM (757 kW) i znacznie silniejszym uzbrojeniem.