1942年4月，4架零式水觀共同擊沉美國海軍的PT-34魚雷快艇。瓜達爾卡納爾海戰期间，由中将指挥的运输船队，在进行「老鼠运输」（盟军称东京快车）时，零式水观也对运输船队提供侦察和掩护，对此，田中赖三给予零式水观很好的评价。零式水觀甚至與二式水上戰鬥機一同出擊爭奪制空權，或是用於反潛，巡邏和運輸等工作。但在1943年日軍戰線收縮後，零式水觀的使用場合也逐漸縮減。