Mặc dù được sử dụng chủ yếu như là máy bay hoạt động trên tàu sân bay, chiếc B4Y1 cũng thỉnh thoảng được sử dụng như máy bay ném bom đặt căn cứ trên đất liền. Chiếc B4Y1 được sử dụng trên các tàu sân bay Akagi, Hōshō, Kaga, Ryūjō, Sōryū, và Unyo; cũng như nhiều phi đoàn đặt căn cứ trên đất liền. Đến năm 1940, chiếc Nakajima B5N bắt đầu thay thế chiếc B4Y1 trong vai trò máy bay cường kích chủ yếu trên tàu sân bay, nhưng chiếc B4Y1 vẫn tiếp tục phục vụ như máy bay huấn luyện nâng cao, và hoạt động trên các tàu sân bay Hōshō và Unyo cho đến năm 1943. Trước khi được thay thế, những chiếc B4Y1 đã tham gia Chiến tranh Trung-Nhật và từng tham dự Trận chiến Midway vào tháng 6 năm 1942, khi có tám chiếc hoạt động từ tàu sân bay Hōshō. Chính một trong những chiếc máy bay từ tàu sân bay Hōshō này đã chụp ảnh chiếc tàu sân bay Hiryū bị bốc cháy vào ngày 5 tháng 6 năm 1942.