Karabiny maszynowe wz. 36 trafiły też do uzbrojenia nowych polskich konstrukcji lotniczych z końca lat 30.: samolotów obserwacyjnych LWS-3 Mewa oraz prototypów samolotów myśliwskich PZL.38 Wilk, PZL.50 Jastrząb i PZL P.11g Kobuz, samolotów rozpoznawczo-bombowych PZL.46 Sum i samolotu szkolnego PWS-33 Wyżeł. W broń tę zamierzano także wyposażyć projektowane samoloty myśliwskie PZL.45 Sokół, PZL.48 Lampart, PZL.54 Ryś, PZL.55, RWD-25 i PWS-42.
W kampanii wrześniowej w 1939 roku wzięła udział niewielka liczba samolotów uzbrojonych w karabiny maszynowe wz. 36. Na wyposażenie polskiego lotnictwa weszły już po wybuchu wojny cztery samoloty LWS-3 Mewa z pierwszej serii liczącej 30 maszyn. W działaniach wojennych wzięły też udział cztery samoloty PZL.43A niewysłane do Bułgarii, które trafiły jako uzupełnienie do 41. Eskadry Rozpoznawczej. Dwa z nich użyto bojowo, z czego jeden został zestrzelony koło Warszawy. Największy sukces stał się udziałem prototypu PZL P.11g Kobuz, za którego sterami por. pil. Henryk Szczęsny w dniach 14 i 15 września zestrzelił w rejonie stacji Peresepa koło Kowla dwa niemieckie bombowce.