Opinii na temat prototypu nie ratowały jego osiągi, które również nie spełniały oczekiwań. Podjęto decyzję o odesłaniu samolotu do wytwórni w celu jego modernizacji. Maszynę poddano gruntownej przebudowie. Aby poprawić stateczność powiększono usterzenie pionowe, a co najważniejsze, zastosowane chowane podwozie. Przekonstruowano skrzydła, zwiększając jednocześnie ich powierzchnię nośną w celu wygospodarowania miejsca na golenie podwozia głównego, które chowane było do tyłu, równolegle do kadłuba. Po schowaniu, koła częściowo wystawały ze swoich wnęk. Miało to ułatwić lądowanie w przypadku, gdyby pilot nie mógł wypuścić podwozia i był zmuszony lądować na brzuchu. Tak zmodernizowany samolot został z powrotem odesłany do Guidonia Montecelio, gdzie trafił 20 grudnia 1938 roku. Efekt zmian w konstrukcji samolotu był od razu widoczny. Poprawiła się stateczność samolotu i jego osiągi, aczkolwiek nadal pozostała tendencja do autorotacji. Niestety dla maszyny, przerwano dalsze prace nad Ro.51. W linii znalazły się już bowiem samoloty G.50 i MC.200, nie widziano więc potrzeby posiadania kolejnego typu myśliwca. Wytwórnia IMAM wybudowała jeszcze drugi z zamówionych prototypów (MM.339), jednak zbudowano go jako wodnosamolot. Układ konstrukcyjny przypominał wcześniejsze wodnosamoloty wytwórni IMAM Ro.44 czy IMAM Ro.43.