Prototyp ten został oblatany w grudniu 1938 roku, zaś testy w CEMA zakończył w marcu 1939 i skierowany do produkcji seryjnej w miejsce samolotu Bloch MB.151 oznaczonych jako Bloch MB.152C1. Jednak z powodu opóźnień w produkcji pierwszą jednostkę GC I/1 zaczęto przezbrajać w lipcu 1939. Łącznie do końca wojny wyprodukowano 525 samolotów tego typu.
Wyprodukowano jeszcze jeden prototyp oznaczony jako Bloch MB.153, który różnił się od swojego poprzednika jedynie zastosowaniem amerykańskiego silnika Pratt & Whitney R-1830-SC3-G Twin Wasp o mocy 1065 KM (783 kW). Wyprodukowano jedynie egzemplarz prototypowy.
Użycie w lotnictwie Samoloty myśliwskie Bloch MB.151C1 i MB.152C1 systematycznie były wprowadzane do dywizjonów myśliwskich lotnictwa francuskiego. W MB.152C1 jako pierwszą jednostkę, w lipcu 1939, zaczęto przezbrajać GC I/1, jednak nie dostarczono do nich celowników i 3 września 1939 wystawiła ona grupę bojową na D.510. W chwili rozpoczęcia ataku niemieckiego na Francję 10 maja 1940 roku w lotnictwie francuskim znajdowało się 37 samolotów MB.151C1 i 93 MB.152C1 w dywizjonach myśliwskich GC I/1, II/1, I/8, II/8, II/9, III/9, II/10, III/10.