Służba Łodzie latające Grigorowicz M-5 były używane głównie do szkolenia pilotów oraz lotów patrolowych, rozpoznawczych, a także bombowych przez lotnictwo morskie Floty Bałtyckiej i Floty Czarnomorskiej w latach 1915–1917. Podczas wojny domowej wodnosamoloty M-5 używane były także przez białogwardzistów oraz lotnictwo Armii Czerwonej. Po ustaniu działań wojennych samoloty tego typu nadal używano do szkolenia pilotów morskich aż do 1925 roku. Jeden egzemplarz M-5 po 1917 roku znalazł się w Finlandii i był używany w fińskim lotnictwie, zaś jeden został zdobyty przez Turków.
I wojna światowa – Flota Czarnomorska left|thumb|M-5 na znaczku pocztowym wydanym w ZSRR Pierwszymi okrętami, na które w maju 1915 roku trafiły nowe wodnosamoloty konstrukcji Grigorowicza, były bliźniacze krążowniki „Kaguł” („Кагул”) i „Pamiat' Merkurija” („Память Меркурия”) – po dwie sztuki. Okręty te jednak rzadko korzystały ze swego wyposażenia lotniczego, które zresztą zlikwidowano w 1916 roku. Następnie łodzie latające M-5 trafiły na wyposażenie okrętu lotniczego (przed przebudową awiza) „Ałmaz” („Алмаз”). Początkowo na jednostce stacjonowały dwie maszyny, a od 1916 roku cztery.