Первый полет прототипа самолета (S.51 n.01) состоялся 16 июня 1924 года. В следующем месяце самолет был передан в испытательный центр Villacoublay для участие в конкурсе совместно с истребителями Dewoitine D.9, D.2,  D. 15, Potez 23 и 26, Nieuport NiD.42, Hanriot HD.31, Gourdou-Leseurre 32 и 33, Bernard 14 и Wibault 7. В результате самолет занял четвертое место, не дававшее право на серийное произвоство.

В конце 1924 года на заводе SPAD выпускается второй прототип S.51 n.02. На нем установлен более мощный двигатель Gnome & Rhone 9Ab Jupiter (420 л.с.) и новый обтекатель. Первый полет самолета состоялся 18 марта 1925 года. В мае месяце самолет был передан на испытания в Villacoublay. Параллельно с весны этого года проводились переговоры с польским правительством на предмет закупки партии самолетов S.51, закончившиеся 19 мая подписание контракта поставку  50 экземпляров самолета.  Польский вариант самолета предусматривал установку лишь двух пулеметов. В ВВС Польши самолеты получили серийные номера 2.01 - 2.50.

Первые машины начали поступать на вооружение 121 Eskadra "Kosciuszkowska" в 1925 году. в следующем году самолеты поставлялись в 122 Eskadra. Эти два подразделения в составе 1 Pulk Lotniczy использовались для ПВО Варшавы.  S.51 был на вооружении в польских частях до 1929 года.

Летом 1926 года на свет появился третий вариант самолета - S.51 n.03., отличавшийся от второго прототипа новым пропеллером с переменным шагом Bleriot type A. Первый полет самолета состоялся 7 сентября этого же года.

После появления в 1928 году нового двигателя Gnome & Rhone 9Asb Jupiter VII развивавшего мощность 480/500 л.с., Андрэ Эрбемон решился дать вторую жизнь первому прототипу. Самолет S.51 n.01 прошел испытания в Villacoublay, где показал очень хорошие летные характеристики.

По результатам испытаний в 1928 году на заводе SPAD была выпущена небольшая партия самолетов S.51 n.04 с  двигателем Gnome & Rhone 9Ab Jupiter (420 л.с.).  Две военных экземпляра машины  были проданы в 1929 году,  один - Турции,  другой в СССР (с/н 4413). Восемь остальных достались гражданским заказчикам - семь осталось во Франции, а один улетел в Испанию.