Подвижный 7,7-мм пулемет "Бреда-SAFAT" вел огонь из подфюзеляжного "гнезда". Дополнительный SAFAT, переносимый с борта на борт, стрелял через задние боковые окна кабины (здесь, судя по всему, ставили и по два пулемета). Экипаж из трех -четырех человек мог отбиваться от атак с любого направления. Бомбовая нагрузка "Капрони" выросла до 500 кг.

Опытный образец Са.313 (ММ.402) впервые поднялся в воздух 22 декабря 1939 года. Испытания прототипа "триста тринадцатого"  начались в августе 1939-го на аэродроме фирмы в Талиедо. Оправдались надежды на улучшение летных данных "Капрони". Затем 19 октября он  был отправлен в Гвидонию  для прохождения войсковых тестов.

Испытания прошли успешно и технический комитет пришел к выводу, что Ca.313 пригоден для принятия на вооружение. Чтобы ускорить процесс производства фирма Caproni решила распределить полученный от Regia Aeronautica заказ на своих филиалах. 

Серию разместили на трех заводах: головном миланском, "Бергамаска" и филиале AVIS ("Авио Индустрие Стабиенси") в Кастелламари ди Стабиа, близ Неаполя. Считается, что выпуск Са.313 завершился в 1944-м на 381-м (или 375-м) экземпляре. Но возможно, что и в 1947-м итальянские ВВС заказывали 10 "триста тринадцатых" или усовершенствованных Са.314.

Первыми серийными вариантами были переделанные Са.311 с двигателями Isotta Frascini "Delta" RC 35 I-DS мощностью 730 л.с., которые обозначались как Ca.313 R.P.B.1. Затем были поставлены 122 самолета модификации Ca.313 R.P.B.2 (ММ.11930 - ММ.11989, ММ.11990 - ММ.12049) с видоизмененной кабиной. Все самолёты были собраны на предприятии Caproni-Taliedo.

Сразу после появлении Са.313 вызвал интерес со стороны ВВС соседних стран. В первую очередь его захотели приобрести Великобритания и Франция, для которых были разработаны соответствующие экспортные варианты.  Расширение боевых возможностей отразилось на маркировке Са.313. Дополнительный шифр RPB означал "разведчик - малый бомбардировщик". Скорее всего, появление этой аббревиатуры связано с первым иностранным заказом на "триста тринадцатые".

 200 Са.313 RPB и 500 моторов "Дельта" решило купить французское правительство (по документам - "заказчик N6"). На то имелись веские причины: необходимость скорейшего перевооружения "Армэ дель Эр" ("Воздушной армии" - ВВС Франции), неспособность национальной промышленности вовремя дать современный самолет поля боя, а главное - стремление заинтересовать Италию в сотрудничестве и удержать ее от выступления на стороне Германии. Тем же расчетом "закормить" агрессора выгодными контрактами была продиктована заявка из Великобритании: 300 Са.313 прибавились к сотне Са.311, заказанных ранее.

По соглашению с Францией поставки "триста тринадцатых" начались с двух экземпляров в апреле 1940-го. В мае ожидалось прибытие еще двадцати, потом - так же ритмично - остальных. С 27 апреля по 5 июня французы успели принять лишь пять самолетов RPB. Эти "Капрони" имели шанс повоевать не только с немцами, но и с итальянцами. Однако с 10 июня, когда французский посол в Риме получил ноту об объявлении войны, и до перемирия на альпийском фронте "триста тринадцатые" находились на тыловом аэродроме Канн - Манделье.

В "Армэ дель Эр" собирались использовать Са.313 не только для разведки. Их осваивали экипажи штурмовой авиации, ведь самолеты имели легкобронированные пилотские кабины. О дальнейшей судьбе французских Са.313 ничего не известно.

А Великобритания, из 300 заказанных самолетов, не получила ни одного.

В 1940 году 90 (по другим данным - 84) экземпляров заказали ВВС Швеции. Приглянувшийся шведам вариант Ca.313R.P.B.1 практически без улучшений был поставлен на конвейер как Ca.313S (S - Sweden). Все заказанные самолёты были построены силами фирмы С.А.В. и получены в 1941 году. Им присвоили новые обозначения Т16 (торпедоносец-бомбардировщик) и S16 (разведчик-бомбардировщик). "Капрони" патрулировали прибрежную зону, нередко вступая в контакт как с самолётами союзников, так и с самолётами стран Оси. Не обошлось без их участия и несколько воздушных боёв, в ходе которых шведы потеряли два патрульных бомбардировщика. На вооружении T16\S16 оставались до 1946 г.

Эксплуатация самолетов RPB/S в Швеции оказалась неимоверно тяжелой. Ведь Са.313, в принципе неплохой самолет, унаследовал от предшественников целый букет "болезней" силовой установки, гидравлики и электросистемы. Причина брака - низкая культура производства на фирме "Капрони" и в итальянской авиапромышленности в целом. Нередко отмечались отказы двигателей, различные поломки, возгорания. Северный климат также способствовал росту числа аварий и катастроф шведских "Капрони".

Уже в 1940-м при перегоне из Италии выбыло 8 машин. Многие "триста тринадцатые" едва дотянули до Швеции на одном моторе. Отказ двигателя в полете был хроническим дефектом Са.313. Достаточно прочный планер тоже имел изьяны. Так, при отработке бомбометания с пикирования оторвалась консоль крыла первого RPB/S, поступившего в эскадрилью F7. Всего же ВВС Швеции потеряли 22 "Капрони", при этом погибло более 40 человек. Три разведчика Са.313 сбиты немецкими истребителями над Балтикой. Уцелевшие машины списали в августе 45-го. Общий налет "триста тринадцатых" в Швеции - 14000 ч.

Аналогичные проблемы возникли и у итальянцев весной 1941-го, когда Са.313 начали прибывать в войска. Самолеты требовали тщательной доводки и постоянного внимания техперсонала. В итальянские ВВС и позже в "Люфтваффе" поступали разведчики-бомбардировщики Са.313 RPB.1 и RPB.2. Вторая версия отличалась ступенчатой формой кабины экипажа. Примерно такую же внешность имел экспериментальный Са.313G ("Германия"), самолет с двойным управлением, небольшими вспомогательными закрылками «Лонго» на центроплане, без вооружения и военного оборудования.

Немцам потребовалась двухмоторная машина для подготовки пилотов. Выбор облегченного "Капрони" в Германии еще раз подтвердил качества Са.313. В 1942-м летно-исследовательский центр в Рехпине провел серию оценочных испытаний "триста тринадцатого". Отзывы немецких летчиков были в основном положительными. Фирма "Капрони" получила свой крупнейший заказ почти на 1000 самолетов. Вслед за тремя прототипами Са.313в планировалось построить 20 предсерийных и 905 серийных Са.315, учебно-тренировочных и связных самолетов для "Люфтваффе". Но выход Италии из войны перечеркнул контракт.

Первыми итальянскими авиаполками, принявшими на вооружение Са.313 стали: в апреле 1941 г. - 15°St. (46 ° и 47°Gr.) и 41°St. (59 ° и 60°Gr.), в мае 1942 г. - 13°St. (11 ° и 43°Gr.). Поскольку бомбардировщики прибыли без точного указания их оперативного применения экипажи Са.313 совершали штурмовые и разведывательные вылеты неся при этом совершенно неоправданные потери. Приняв во внимание то, что этот самолёт будет более ценен именно в качестве разведчика командование распорядилось передать Са.313 в состав наблюдательных групп. В течении мая - октября 1942 г. на "капрони" перевооружились следующие группы: 61 ° (119 ° и 34°Sq.), 63 ° (119°Sq), 64 ° (122 ° и 136°Sq.), 65 ° (131 ° и 124°Sq.), 66 ° (87 ° и 40°Sq.), 68 ° (39°Sq)., 69 ° (118 ° и 103°Sq.), 72 ° (31°Sq)., 73 ° (127 °, 137 °, 115 ° и 24°Sq.), и 76 ° (30 °, 127 ° и 115°Sq.). Их основным театром боевых действий стала Северная Африка, где Са.313 отслужили почти год, затем уцелевшие самолёты перебросили назад в Италию. Небольшое число бомбардировщиков использовалось также в 1° Nucleo Addestramento Siluranti в Гориции и 2° Nucleo Addestramento Siluranti в Наполи-Каподичино, где на Са.313 обучались пилоты торпедоносцев.

К перемирию в строю осталось совсем немного этих самолётов, причем дислоцировались они не только в Италии:

• 64°Gr. (136 ° и 122°Sq.) - 14 самолётов, аэродромы Hye'res и Cuers-Pierrefeu во Франции

• 76°Gr. (30 ° и 127°Sq.) - 14 самолётов, аэродром Le-Duc, Франция

• 65°Gr .- 1 самолёт, аэродромы Ajaccio и Bastia, Франция

• 137°Sq. - 9 самолётов, аэродром Villanova Albenga, Италия

• 69°Gr. - 1 самолёт, аэродром Bari, Италия

• 68°Gr. - 2 самолёта, аэродром Lavariano, Италия

• 14°Gr. - 6 самолётов, аэродром Reggio Emilia, Италия

• 9°Gr. - 5 самолётов, аэродром Ghedi, Италия

• 63°Gr. - 1 самолёт, аэродромы Pola и Lubiana, Югославия

• 73°Gr. - 10 самолётов, аэродромы Sejak и Devoli, Албания

• 72°Gr. - 1 самолёт, аэродромы Araxos и Larissa, Греция

Заводы "Капрони" успели создать внушительный задел для выпуска Са.313, заказанных в свое время Францией. Руководство фирмы обратилось к начальнику штаба ВВС Италии генералу Приколо с предложением о закупке разведчиков-бомбардировщиков "Капрони".

Весной 1941 г. первыми Са.313 RPB.2 из возобновленной серии вооружили 41-й бомбардировочный полк, воевавший до этого на "Савойях" S.79. Войсковые испытания выявили дефекты системы подачи топлива и механизмов переключения шага винтов, а также необходимость усиления некоторых элементов планера. Са.313 начали осваивать и в двух группах 15-го полка бомбардировщиков-торпедоносцев, базировавшегося на североафриканском побережье. За год в катастрофах "триста тринадцатых" погибли 15 летчиков полка. Са.313 не прощал ошибок пилотирования.

Но при всех недостатках новый "Капрони" имел хорошие летные данные и большую, по сравнению с предыдущими типами, боевую эффективность. От Са.313 ожидали широкой универсальности. В конце 1941-го четыре "триста тринадцатых" передали для оценки возможностей в центры отработки боевого применения, во 2-й NAS (торпедометание) в Неаполе и в NAI (истребительная авиация) в Тревизо.Испытания дали плохие результаты. С декабря 41-го командование ВВС Италии квалифицировало Са.313 только, как самолет поля боя. Около сотни "триста тринадцатых" постепенно сменили самолеты Ro.37 и Са.311 в 19-м полку и других подразделениях поддержки.

По другую сторону фронта оказались Са.313, доставшиеся ВВС RSI (так называемой Итальянской Социалистической Республики, созданной Муссолини) и "Люфтваффе". Германия получила разными путями 164 "триста тринадцатых", большинство машин - после оккупации севера Италии и ликвидации марионеточного государства (немцам достались заводы "Капрони"). Агонизирующие ВВС третьего рейха вычерпывали все разномастные резервы для последних «молниеносных» ударов. Итальянские "универсалы", за редким исключением, не дотянули до финала войны.