Самолеты доставлялись морем через Индокитай. Первые два истребителя собрали под Ханоем, а дальше перегнали по воздуху. Остальные перевезли в китайскую провинцию Юнань в ящиках и собрали уже там. Летом 1938 г «Девуатинами» вооружили 41-ю и 42-ю эскадрильи, принявшие потом участие в начальной фазе войны с японцами.
Чуть раньше подобные самолеты вступили в бой в Испании. В 1934 г. Турция заказала 24 истребителя D 510T с крыльевыми пулеметами «Кольт-Браунинг» калибра 7.62 мм и бомбодержателями. Они имели шасси по типу D 500 и двухлопастные деревянные винты. Летом 1935 г. головной D 510Т отправили в Турцию, но, опробовав французскую машину, турки расторгли контракт и вернули самолет обратно. К этому времени был готов и второй D 510T. Под вывеской D510TH их продали якобы Саудовской Аравии, а фактически они отправились к испанским республиканцам. Перед отгрузкой пушки и пулеметы сняли (в Испании поставили пару Darne калибра 7.62 мм) и смонтировали дополнительный бензобак. Самолеты сперва использовали в летной школе в Карполи, а в 1938 г передали в 1-ю эскадрилью группы 71 на аэродроме Вилахуэга. На одной из этих машин летчик Хосе Коррель сбил ночью двухмоторный гидроплан Не 59. Один D 510ТН разбился при вынужденной посадке, а второй в феврале 1939 г сгорел на аэродроме Баньолас во время налета немецких летчиков из «Легиона Кондор». На одном из них французский мотор заменили на советский М-100А (лицензионный вариант HS 12 Ybrs) Это сделали на заводе «Испано» в Лос Алькасаресе летом 1937 г.
Ряд стран приобрел D 510 для изучения Два D510 летом 1935 г купила Япония. Один достался для ознакомления ВВС армии, а другой – флоту Впоследствии одна из этих машин поступила на завод «Мицубиси» для обследования мотор-пушки. Один D 510А в сентябре 1936 г отправили в Англию. Англичане, так же как и остальные, в основном интересовались мотор-пушкой, но пушки на истребителе не оказалось. Препирательства между министерством авиации и «Лиор э Оливье» шли до июня 1938 г. За это время на D510A во время полетов в Фарнборо успел лопнуть радиатор. Все кончилось тем, что, получив из Бельгии Фэйри «Фантом» с мотор-пушкой, английские испытатели потеряли интерес к французскому истребителю.
Не остался в стороне и Советский Союз Единственный D510R приняли в Виллакубле в сентябре 1936 г Он отличался от стандартных серийных машин устройством для подогрева крыльевых пулеметов в полете выхлопными газами.
Самолет оперативно доставили в СССР, где он прошел испытания в ОЭЛИД ЦАГИ и НИИ ВВС. Перед этим на самолете переделали ручку газа, работавшую в направлении, обратном принятому в нашей стране. В НИИ на нем налетали 11 часов 48 минут Вел испытания военинженер 2 ранга Воеводин, летал знаменитый П. М. Стефановский. Испытания часто прерывались из-за течей радиатора. Наши инженеры положительно отметили амортизацию шасси, отличный обзор из кабины летчика, удачную конструкцию пулеметных установок с пневмоспуском и пневмоперезарядкой, сбрасывающиеся бензобаки, кислородное оборудование. Стефановский в отчете указал: «Техника взлета проста». А вот летные данные самолета восторга не вызывали. В выводах отчета НИИ ВВС записано : «По своим летным данным самолет Девуатин D.510R значительно уступает данным современных опытных заграничных одноместных истребителей. Помимо этого самолет обладает крупными недостатками неудовлетворительной поперечной устойчивостью, недостаточной устойчивостью пути, что сильно усложняет пилотирование самолета Система водяного охлаждения не доработана».
Записано также «Самолет по своим летным данным является устаревшим и к тому же недоработанным типом ».
У нас, также как и во Франции, отметили затруднения с выходом из штопора.
При пикировании со скоростью более 400 км/ч «Девуатин» начинал рыскать. Расширительный бачок системы охлаждения висел прямо на патрубках. что провоцировало обрыв трубопроводов Воду в радиатор можно было заливать только под давлением Масло вообще не сливалось полностью (при нашей зиме мотор просто заклинило бы).
Увенчала все резолюция начальника Управления ВВС (по нынешним меркам – командующего) Я И Алксниса «Установить, что самолет «Девуатин» по своим летным данным интереса для ВВС РККА не представляет» Дальнейшая судьба D510R неизвестна.
Во Франции с марта-апреля 1939 г самолеты семейства D 500 начали окончательно уступать место Моран- Солнье MS 406. Кэртис Н 75. Потэ 631. а с октября-ноября – Блок MB 151/152 «Девуатины» еще захватили самое начало «странной войны», но их держали подальше от фронта, так что никаких подвигов они совершить не успели Последней крупной строевой частью, имевшей D 510. являлась группа GC II/1 в Этампе Она перешла на MB 152 в ноябре 1939 г.