これらの問題解決に時間を費やした結果、実際の就役は大幅に遅れて1938年（昭和13年）9月5日に第一潜水戦隊に編入された
9月8日、第一潜水戦隊旗艦は伊7から大鯨に変更された
1938年（昭和13年）の艦隊編入後は、北支方面や南洋方面で進出し隷下潜水艦と共に活動した
1940年（昭和15年）11月15日、日本海軍は第六艦隊を新編する
大鯨は同艦隊・第一潜水戦隊へ編入
当時、第一潜水戦隊は第六艦隊司令長官の直率部隊だった
翌1941年（昭和16年）1月16日には1日だけ第六艦隊旗艦を練習巡洋艦香取から引き継いだ
4月10日には第六艦隊・第二潜水戦隊へ編入された
呉で整備中の5月1日、日本海軍は第一潜水戦隊司令部を新編する（司令官鋤柄玉造少将）
第一潜水戦隊旗艦は特設潜水母艦さんとす丸に指定され、大鯨は5月3日に伊号第七潜水艦より第二潜水戦隊旗艦を引き継いだ
9月3日、大鯨は軽巡洋艦五十鈴より第三潜水戦隊（司令官三輪茂義少将）旗艦を引き継いだ
10月3日、第三潜水戦隊旗艦は大鯨から伊号第八潜水艦に変更された
11月10日、三輪少将（三潜戦司令官）は第六艦隊旗艦香取（司令長官清水光美中将）で真珠湾攻撃の打ち合わせをおこなう
翌11日、三潜戦旗艦を大鯨から伊8に変更する
第三潜水戦隊各艦（旗艦〈伊8〉、第11潜水隊〈伊74、伊75〉、第12潜水隊〈伊69、伊68、伊70〉、第20潜水隊〈伊73、伊71、伊72〉、附属〈大鯨〉）はクェゼリン環礁へ進出した
大鯨が別行動をとったのは、企図秘匿上の措置である
クェゼリンに三潜戦各艦（大鯨を含む）が終結後、11月20日に三輪少将（三潜戦司令官）は大鯨艦上で初めてハワイ作戦を各潜水艦長に伝達した
参集者の士気は大いに揚ったという
翌日以降、三潜戦各艦はハワイ方面に出撃した
開戦直前の12月4日、大鯨は呉港に帰港した
その後、横須賀に回航された
1941年（昭和16年）12月8日に太平洋戦争が勃発する
12月中旬、潜水母艦剣埼の空母改装が完了し、空母祥鳳と改名された（12月22日附）
祥鳳の完成に先立った12月20日、大鯨は第三予備艦に指定され、横須賀海軍工廠で航空母艦への改装に着手した

"68–95–99.7 則" は、標本からその母集団が正規分布であるかの簡易的な評価をするためによく用いられる。また、母集団を正規分布と仮定した場合の外れ値の単純な検定や、母集団が正規分布かもしれないに正規性検定としても使用される。標本の変換するには、平均（母集団の平均がわからない場合には推定する）・分散を計算し、標本の値から平均の値を引くことで残差を計算する。そして、残差を標準偏差で割ることで偏差値を得る（ただし偏差値はここに書いたとおり残差を標準偏差で割った値であり、平均値が50、標準偏差が10となるように標本変数を規格化したものではなく、どちらかというとスチューデント化残差に近い）。外れ値の検定や正規性の検定に用いる場合、標準偏差とその範囲に存在するデータの割合を比較する。標本のスチューデント化残差を計算し、正規分布でのデータの割合の期待値と比較する。（標本のサイズが十分大きい場合を除き、極端なデータとされるため）3σ以上の残差を持つデータは外れ値とされることが多い。平均から3σ以上に多くのデータがある場合正規分布ではないと疑われやすい。また、この考え方は4σ以上離れている場合より顕著である。より正確には、ポアソン分布を用いて与えられた大きさ以上の残差のデータ数を近似して計算できるが、1000点の標本に4σ以上の残差を持つデータがある場合、正規性に疑問を呈する。例えば、6σのデータは約2億分の1の確率に相当する。事象が毎日発生する場合、このデータは140万年に一度しか生じないデータに対応する。つまり、とある日のデータで6σが観測され、その観測期間が100万年を大幅に下回る場合、正規分布は良いモデルを提供しない可能性が高いといえる。ナシム・ニコラス・タレブは著書 The Black Swan の中で、ブラックマンデーが36σの事象に対応するリスクモデルの例を示している。そのようなイベントが発生すると、モデルに欠陥がある、つまり、正規分布によるモデル化は適切でないことが即座に示唆され、その後、確率的ボラティリティモデルなどのより洗練されたモデルで考慮する必要がある。このような議論では、まれな出来事をたったひとつ観測しただけでは、そのような事実はまれであるということに矛盾しないというギャンブラーの誤謬の問題を認識することが重要である。まれな事象が生じることは、「まれな事象がまれである」という仮説、すなわち仮定されたモデルの妥当性を損なう。仮説の信頼性が徐々に失われる場合、このプロセスを適切にモデリングするには、仮説そのものの見直しだけでなく、事前確率を指定する必要がある場合もある。このため、統計的仮説検定は、起きやすい事象を確認することではなく、あまり効果を発揮せず、疑わしい仮説（起きにくい事象）を反駁することによって、効果を発揮する。