Pierwsze samoloty seryjne, [[Długi system oznaczeń samolotów Japońskiej Cesarskiej Marynarki Wojennej|pod nazwą]] Samolot Pokładowy Torpedowo-Bombowy Wzór 98 Model 11, wysłano do Chin, gdzie sprawdzano ich przydatność w warunkach bojowych. W grudniu 1939 zaakceptowano do produkcji wersję B5N2 Model 12 z nowym silnikiem Nakajima Sakae o mniejszej średnicy i większej mocy, co pozwoliło na polepszenie osiągów. Samoloty tej wersji produkowano od lutego 1940, ponadto część samolotów B5N1 przebudowano do nowej wersji{{odn|Wieliczko|2018|s=92-94}}.
Do sierpnia 1941 samolot budowano w firmie macierzystej. W 1942 roku produkcję wznowiono w 11. Arsenale Lotniczym Marynarki Wojennej (Dai-Juichi Kaigun Kokusho) w Hiro koło [[Kure]] oraz w zakładach [[Aichi Kōkūki KK|Aichi]] Tokei Denki K.K., gdzie produkowano je do 1944 roku{{odn|Wieliczko|2018|s=92-94}}. Wielkość produkcji nie została ustalona z pewnością, łącznie zbudowano według różnych źródeł 1149 (dane amerykańskie), 1250 (dane japońskie) lub 1350 (wyliczenia J. Longa) egzemplarzy tego samolotu{{odn|Wieliczko|2018|s=95-98}}. 30 sztuk przebudowano na szkolny [[dwuster]] B5N1-K. W zakładach Nakajima wyprodukowano 669 samolotów (według innych danych 669 lub 870){{odn|Wieliczko|2018|s=95-98}}.
Od 1943 roku B5N były stopniowo zastępowane przez nowsze [[Nakajima B6N]], po raz ostatnio zostały użyte bojowo jako bombowce pokładowe podczas [[bitwaBitwa na Morzu Filipińskim|bitwy na Morzu Filipińskim]] w czerwcu 1944{{odn|Wieliczko|2018|s=95-98}}. Do końca wojny maszyny tego typu służyły w szkołach lotniczych oraz przebudowane na [[samolotSamolot patrolowy|samoloty patrolowe]] wyposażone w [[radar]] do wykrywania wynurzonych okrętów podwodnych{{odn|Wieliczko|2018|s=95-98}}. Wykorzystywano je również pod koniec wojny do ataków [[kamikaze]].
Samolot był uzbrojony w pojedynczy [[lotniczyLotniczy karabin maszynowy wzór 92|karabin maszynowy wz. 92]] kalibru 7,7 milimetra w tylnej kabinie, niektóre modele miały po jednym [[karabinKarabin maszynowy wz. 97|karabinie maszynowym wz. 97]] kalibru 7,7 milimetra w każdym skrzydle{{fakt}}. Uzbrojenie podwieszane stanowiła torpeda typ 91 albo do 800 kg bomb w jednej z konfiguracji: jedna bomba przeciwpancerna lub burząca o masie 800 kg, dwie bomby 250 kg lub 6 bomb 60 kg albo (do celów szkolnych) 30 kg{{odn|Wieliczko|2018|s=87}}.
