В свете эксплуатации в войсках последовательно был внесен ряд различных небольших изменений. Например, с января 1939 г. на всех серийных самолетах провели усиление шасси. Следующим летом в качестве стандартной стала устанавливаться противокапотаж- ная ферма. До марта 1939 г. на всех серийных MS.406 ставилась на моторе пушка Испано-Сюиза S9, но в этом месяце на заводе в Бужено выкатили первый самолет с более скорострельной пушкой HS404. Выпуск старой пушки прекратили с сентября, когда HS404 стала стандартной. На некоторых самолетах стояли выхлопные коллекторы "Бронзавиа". Осенью 1939 г. на всех самолетах, находившихся в эксплуатации, ввели примитивную бронезащиту пилота, хотя ее не ставили на заводе на новые машины. В результате поломок узлов хвостового оперения на MS.406, применявшихся летом 1939 г. в Северной Африке GCI/6 и GCI/7, эти узлы были усилены.
К 3 сентября 1939 г., когда Франция вступила в войну с Германией, MS406, задуманный пять лет назад и являвшийся основным истребителем французских ВВС, был на грани устарелости – так быстро шло за несколько лет, предшествовавших войне, развитие этой категории боевых самолетов. Хотя этот факт был очевиден для некоторых, но было совершенно неприемлемо, чтобы он стал широко известен. Поэтому неблагоприятная ситуация, с которой столкнулись летчики MS.406 в боях против Bf 109Е в первой фазе наступления немцев на западе через восемь месяцев, стал для них глубоким шоком.
К тому времени, когда в Европе начались боевые действия, выпуск MS.406 достиг 11 самолетов в день; 573 самолета состояли на вооружении ВВС. В состоянии боевой готовности находились 12 истребительных групп, каждая штатной численностью 26 самолетов, разделенных на две эскадрильи. Шесть групп (138 машин) направили на Эль- зас-Лоррэнский фронт. Три из них входили в 21-ю дивизию (групмент), две – в 22-ю и одна в 23-ю в зоне 1-й воздушной армии генерала Мошара. Позади фронта располагались одна группа MS.406 в Лионе и две группы в Бассе-Прованс, входившие в 3-ю воздушную армию.
Во время так называемой "странной войны" в боях потеряли всего 14 MS.406. Первая такая потеря произошла 21 сентября, когда самолет сержанта Батуа из GC1/3 сбил капитан В.Мельдерс, командир эскадрильи из группы 3/JG53. Разумеется, бои с истребителями "люфтваффе" были сильно ограничены условиями суровой зимы. Тем не менее, приобретенный в боевых условиях опыт действий на MS.406 позволил оценить степень отсталости истребителя по сравнению с противником – Bf 109Е. Эта неприятная правда была подтверждена результатами испытания французами Bf 109E-3 из II/JG54, попавшего в их руки 22 ноября после посадки в Верте, в 20 км в глубине французской территории. Несмотря на все это, некоторые группировки в министерстве авиации упорно отстаивали свою идею, что несомненно более высокая маневренность MS.406 компенсирует преимущества немецкого истребителя.
Хотя MS.406, со своей значительно меньшей нагрузкой на крыло, мог превзойти в маневре Bf 109, французский истребитель недобирал мощности, поскольку в бой он вступил практически с тем же самым 860-сильным мотором рабочим объемом 36 л, с которым четыре года назад вылетел его опытный образец. Его больными местами оказались так же вооружение и механизм изменения шага винта Шавьер 351М, которыми были оснащены две трети всех серийных MS.406. Они управлялись пневматикой, а никаких устройств для осушения сжатого воздуха не предусматривалось. Конденсация и образование льда намертво заклинивали как крыльевые пулеметы MAC 1934, так и механизмы изменения шага винта. Смонтированная на двигателе пушка HS404 являлась очень эффективным оружием со значительной разрушающей мощью, но ее полезность ограничивалась тем, что весь ее боезапас состоял из барабана с 60 снарядами. "Мануфактюр д'Арм де Шательро" работала над устройством ленточного питания, но было уже поздно.
К 10 мая 1940 г. французские ВВС в общей сложности получили 1074 MS.406. На этот день, в который началось немецкое наступление, на MS.406 летали 10 истребительных групп, относившихся к боевым. В это число входили GCIII/3 в Бово (21-я дивизия), GCII/ 2 в Лаоне и GCIII/2 в Камбре (23-я дивизия) и GCIII/1 в Норрене (25-я дивизия) в Северной зоне воздушных операций; GCI/1 в Туле, GCII/6 в Ан- люре и GCIII/7 в Витри-ле-Франсуа (22-я дивизия) в Восточной зоне воздушных операций; GCIII/6 в Шиссе и GCII/7 в Люксейле (24-я дивизия) в Южной зоне воздушных операций и GCI/6 в Марселе в Альпийской зоне воздушных операций.
Французы прилагали усилия к перевооружению групп MS.406 на Девуатин D.520 или MB Л 52, но в этот период устаревший "Моран-Солнье" нес основную тяжесть боев. Его недостатки усугублялись неправильным тактическим применением. Прочные Блок MB. 152 со звездообразными моторами часто обеспечивали требующее большого расхода топлива прикрытие сверху, a MS.406 с сильно уязвимыми моторами жидкостного охлаждения обстреливали хорошо защищенные колонны немцев. Таким образом подрывались даже те возможности, которыми обладал только MS.406. Мало хорошего было в том, что MS.406 несли самые большие относительные потери среди всех французских истребителей, участвовавших в "битве за Францию". Разумеется, были и успехи. Например, 8 июня капитан Вильям из GCI/2 сбил три Bf 109 за 15 секунд, а другие летчики этой группы в тот же самый день одержали еще 9 побед, разогнав группу из 11 Bf 109 ценой потери только двух MS.406. В другом случае, 13 мая, шесть MS.406 из GCII/2 уничтожили шесть Bf 109 за 20 секунд. В общей сложности около 150 MS.406 были потеряны в боях французскими ВВС, 75 летчиков погибли (а всего по ВВС в бою погибло 144 летчика- истребителя). Вооруженные MS.406 группы и подразделения ПВО одержали 171 подтвержденную и 93 "вероятных" побед.
Выпуск MS.406 окончательно завершили на заводе в Бужено в марте 1940 г. партией из 8 самолетов, изготовленных по контракту 1052/9, заключенному в мае предыдущего года. Они были оплачены частной организацией "Независимая касса национальной обороны". Заказ, размещенный в 1938 г. Литвой на 13 самолетов MS.406L, не был выполнен, хотя первый из них взлетел весной 1939 г. Он отличался от стандартного MS.406 только приборами и типом радиостанции. Французское правительство объявило эмбарго на экспорт и самолеты были модифицированы по образцу для французской авиации.
Хотя к 10 мая 1940 г. ВВС приняли 1074 MS.405 и MS.406, часть из них была разбита в авариях или находилась в длительном ремонте, 30 машин в декабре 1939 г. – январе 1940 г. поставили в Финляндию. 30 – в феврале-марте 1940 г. продали Турции, 135 базировались в Северной Африке, Ливане и Индокитае. Оставшиеся 815 находились в строевых и учебных частях, а также в консервации во Франции. Правительство Китая в начале 1938 г. разместило заказ на 12 MS.406, но по очевидным причинам постройка этих самолетов задержалась, а во время чехословацкого кризиса контракт был аннулирован и самолеты собрали по французскому образцу. Впоследствии соответствующее количество MS.406 взяли с французских складов и доставили морем в Хайфон для перевозки в Китай по железной дороге. Эти самолеты были в пути, когда объявили о начале войны. Один или два самолета видимо лишенных стандартной 20-мм пушки, могли достичь китайского Куньмина, но практически все (если не вообще все) были реквизированы генерал-губернатором Индокитая после начала войны для того, чтобы вооружить истребительную эскадрилью 2/596, сформированную в конце октября 1940 г. в Бач-Май.
В начале 1939 г. заказ на MS.406 также разместило польское правительство. Он включал поставки польским ВВС 160 самолетов, из них 50 – к концу августа 1939 г., а оставшиеся – партиями по 20 самолетов в месяц, В ожидании поставок была достигнута договоренность с румынским правительством о выгрузке истребителей в контейнерах в румынском порту Констанца. Затем MS.406 должны были собираться на близлежащем аэродроме или транспортироваться по железной дороге к польской границе, где будет организована сборочная мастерская. Примерно 10 августа во Львове была сформирована группа под командованием полковника Сташона, переброшенная впоследствии в приграничный город Снятии в ожидании прибытия MS.406. К 13 августа эта часть насчитывала примерно 200 летчиков и механиков.
Военный инженер Рымцевич был послан в Румынию для организации выгрузки упакованных истребителей в Констанце, но ситуация день ото дня менялась. Румынское правительство заявило, что допустит только выгрузку контейнеров, но не разрешит собирать истребители в Румынии. 15 августа грузовое судно с первой партией самолетов подошло к Босфору, но под давлением немцев румынское правительство категорически запретило выгрузку и судно было вынуждено вернуться во французский порт. Последовавшее быстрое продвижение вермахта в Польшу воспрепятствовало дальнейшим планам отправить MS.406 в Польшу.
Ранее были упомянуты различные попытки улучшить характеристики MS.406 путем установки более мощных моторов (MS.408 и MS.411), но конструкторы шли другими путями. Для того, чтобы увеличить сильно ограниченную перегоночную дальность истребителя, в декабре 1939 г. MS.406 № 1005 летал с двумя гладко прилегавшими вспомогательными баками по 148 л, которые увеличили дальность до 1500 км. Это оборудование было одобрено в январе 1940 г.; заказали 100 пар баков, некоторые из которых были использованы в 1941 г. для перегонки MS.406 в Ливан для усиления GCI/7. Этот же самый самолет использовался для летных испытаний более высоко расположенного горизонтального оперения, но эта модификация не была принята к серийному производству.
