次布干维尔航空战首度实战，6架天山11型与5架九七舰攻在黑夜中对美国海军发动鱼雷攻击，日军虽号称陆海军航空部队击沉3艘航空母舰、1艘战舰、1艘重巡洋舰，但后来验证战果时确定为误判，该次攻击的天山机队则全部折损。后来美军航空部队在1943年12月开始对马绍尔群岛的日本部队实施打击，五三一航空队所辖攻击机也就通通遭到歼灭，该部队也因此解散。随着天山逐渐量产，在1944年2月楚克岛空袭击后来的马里亚纳群岛战役时天山也有投入运用，但没有可信之实际战果。舰载机部队获得天山则是从1943年12月起，主要操作天山12