На базе D 500 подготовили целый ряд проектов его усовершенствованных модификаций. HD 502 представлял из себя поплавковый D 500 с увеличенной площадью крыла. Он так и остался на бумаге. D 511 с удлиненной носовой частью (из-за мотора HS 12 Ycrs), уменьшенным крылом и свободнонесущими стойками шасси построили и даже выставили в Париже в 1934 г., но он никогда не поднялся в воздух. Его переделали в еще один опытный вариант – D 503. Эта машина имела лобовой радиатор и в январе 1935 г проходила испытания. По их результатам сделали вывод, что ее летные данные уже уступают истребителям нового поколения, строившимся по заданию 1934 года.
Интересен проект D.504 – самолета для испытания парашютов. Из специального отсека сбрасывался манекен, изображавший парашютиста.
Конструкторы рассмотрели целый ряд мотоустановок, которые могли бы заменить HS 12 Xbrs и HS 12 Xcrs. Так, в проекте D 505 предусматривался мотор Лоррен 12 Н «Петрел» (720 л.с ), D 506 – Фарман 12 Wi (650 л.с.), D 507 – Испано-Сюиза HS 14 НА (1000 л.с ), D 508 – Гном-Рон GRHKes (880 л.с ), D 508bis – Райт SR-1820-F3 .Циклон. 1110 л.с ), D 509 – Испано-Сюиза HS 14 НВ (670 л.с.). Все эти варианты не дошли до реализации.
Единственной модификацией, внедренной в серию, стал D 510. Его основным отличием стал более мощный мотор HS 12 Ycrs (860 л.с. на высоте 3000 м). Для того, чтобы его охладить. потребовался и больший по размерам радиатор. Предусмотрели и новый винт – металлический трехлопастной Ратье 1239. Для переделки в D 510 выделили второй серийный D 500. В августе 1934 г. он уже приступил к летным испытаниям на заводском аэродроме. С конца октября испытательный центр ВВС (СЕМА) в Виллакубле начал официальные испытания этой машины. В ходе полетов, совершавшихся с 27 октября по 1 ноября, D 510 стал первым французским самолетом, перешедшим рубеж скорости 400 км/ч. Вскрылась также некоторая путевая неустойчивость, что вынудило увеличить вертикальное оперение. Весной 1935 г. опытный D 510 облетали с различными двухлопастными и трехлопастными винтами, но в конце концов признали, что все они уступают исходному Ратье 1239. В программе испытаний участвовал и еще один D 510. переделанный из D 500.
В мае 1935 г. правительство выдало «Лиор э Оливье, первый заказ на 25 D 510. Первый из них был готов в июле 1936 г. Серийные истребители отличались от опытного увеличенным объемом фюзеляжного бака, перемещенными стойками шасси, несколько иной формой обтекателей колес. Вооружение состояло из пушки Hispano- Suiza 5 9 и двух 7,5-мм пулеметов в крыле по образцу D 501. Первые пять серийных машин не имели радиостанций, но уже на второй партии из 20 самолетов поставили станции ОТС.
В феврале 1937 г французскую авиационную промышленность национализировали. Все заводы, строившие D 510, вошли в объединение SNCASE. Первая же выпущенная после этого серия (с самолета № 277) получила новые радиостанции Томсон-Дюкретэ 53 (внешне это проявилось в появлении второй, складной, антенны под фюзеляжем). На ней же пулеметы Darne заменили на Мае.
Серийное производство D510 по заказам французских ВВС продолжалось до июня 1938 г. Всего заводы выпустили 360 истребителей семейства D500/501/510 – довольно много по меркам 30-х годов. «Девуатины» стали самыми массовыми истребителями французских ВВС в середине 30-х годов. На них летали полностью 1-я. 2-я. 3-я. 5-я. 8-я и 42-я эскадры. Однако, уже с 1936-37 гг эти самолеты начали отставать от уровня стремительно развивавшейся истребительной авиации в других странах. В небе начали воцаряться истребители «новой волны« с их закрытыми кабинами, убирающимся шасси и совсем иной тактикой боя. Самолеты семейства D 500, ненадолго выведшие французскую истребительную авиацию на лидирующие позиции, остались чисто «местным» явлением. И хотя многие страны заинтересовались этой машиной, не многие приняли их на вооружение.
В июле 1935 г три D.500V купило правительство Венесуэлы. В ноябре 1936 г. семь D.501L поставили в Литву, затем к ним добавились еще семь. Они эксплуатировались литовскими ВВС вплоть до включения этой страны в состав СССР. По крайней мере один D501L литовцы поставили на лыжи. Советская авиация уцелевшие «Девуатины» не использовала в связи с их полной устарелостью.
Самой крупной партией, отправленной за рубеж, явились 24 D 510С китайского заказа. Контракт на них был подписан 3 августа 1937 г Китайцы, остро нуждавшиеся в самолетах, были готовы взять все. что угодно, хотя и осознавали отставание D 510 от мирового уровня. Поэтому они приняли D 510С со старыми пулеметами Darne.