Bien que plus rapide et capable que ses concurrents alliés (l'américain ou le britannique ), le B5N était déjà obsolète en 1941. Cependant, il servit tout au long de la guerre, notamment à cause du retard de développement de son remplaçant : le B6N. Dans les premiers mois de la campagne du Pacifique, piloté par des équipages japonais aguerris et très bien coordonnés, le B5N connut de grandes victoires durant les batailles de Pearl Harbor, de la mer de Corail, de Midway et des îles Santa Cruz.