Egzemplarze używane przez Włochów w Hiszpanii zostały później przekazane lotnictwu hiszpańskiemu.
W 1937 roku opracowano dwusilnikową wersję samolotu z bardziej przeszkloną kabiną, oznaczoną SM.81 bis. Była ona przeznaczona na eksport i wyprodukowano tylko krótką serię.
Produkcja wersji bombowej samolotu SM.81 została wstrzymana w marcu 1938 roku po dostarczeniu 534 egzemplarzy. Zastępowane w linii przez nowsze samoloty, były używane do celów transportowych, głównie we włoskich posiadłościach w Afryce. W chwili przystąpienia Włoch do II wojny światowej w 1940 roku Regia Aeronautica dysponowała wciąż 304 maszynami tego typuSavoia-Marchetti S.M.81 Pipistrello - transport aircraft. W trakcie działań przeciwko Grecji i w Afryce Północnej część maszyn została użyta jako nocne bombowce. Wtedy też otrzymały nazwę Pipistrello.