Po rozpoczęciu produkcji serii informacyjnej jedenastu maszyn oznaczonych jako Mystère IIC, dziewięć z nich wyposażono w silnik SNECMA Atar 101C o ciągu 24,5 kN, a dwie ostatnie, eksperymentalnie w jednostkę napędową z dopalaczem SNECMA Atar 101F o ciągu maksymalnym 37,3 kN.
Użycie bojowe samolotów Dassault Mystère IIC Francuskie siły powietrzne zamówiły 150 maszyn w wersji Mystère IIC, z których pierwsza została oblatana w czerwcu 1954 i dostarczona w październiku tego samego roku. Samoloty serii produkcyjnej były uzbrojone w podwójne działko DEFA i napędzane silnikiem Atar 101D o ciągu 29,4 kN. Powiększono w nim również ogonowe powierzchnie sterowe, zmieniono wlot powietrza i inaczej rozwiązano zabudowę zbiorników paliwa. Prędkość maksymalna maszyny na niskim pułapie wynosiła 1030 km/h. Prawdopodobnie na dwóch węzłach pod skrzydłami można było, tak jak w samolocie Ouragan, podwiesić uzbrojenie.
Ostatni Mystère IIC został dostarczony w 1957 roku w czasie, gdy rozpoczęto ich wycofywanie do zadań szkoleniowych. Tak szybkie wycofanie maszyny było spowodowane tym, że w czasie, kiedy Mystère IIC osiągał pełnię zdolności operacyjnej oblatano już zdecydowanie lepszy samolot MD 454 Mystère IVA.