Initiativet bak utviklingen av Ca.309 kom av guvernør Italo Balbo, en berømte luftfarer kjent for sine transatlantiske flyvninger med store formasjoner av S.55 sjøfly i 1930-31 og 1933. Han hadde blitt interessant i det nyanskaffede passasjerflyet Ca.308 , og mente en bedre og mer improviserte variant av denne flytypen kunne tilfredsstille de spesielle behovene for guvernementet på det store nordafrikanske landet Libya. Den første serieordren på 24 fly ble lansert før flytestene startet.