Po oblocie dwóch pierwszych prototypów, w lecie 1939 roku przystąpiono do produkcji trzeciego prototypu oznaczonego PZL.46/III Sum z jeszcze mocniejszym silnikiem gwiazdowym Gnôme-Rhône 14N21 o mocy 1030 KM (758 kW). Samolotu nie udało się jednak dokończyć w związku z wybuchem wojny. Jeszcze pod koniec 1938 roku po oblocie pierwszego prototypu wytwórnia PZL otrzymała od Dowództwa Lotnictwa zamówienie na 160 sztuk samolotów PZL.46 Sum, które 28 marca 1939 roku zwiększono do 300 sztuk dla polskiego lotnictwa wojskowego, a wzorcem miał być samolot PZL.46/II. Także Bułgaria rozważała zamówienie na 12 samolotów PZL.46 Sum, lecz tu wzorcem miał być prototyp PZL.46/III. Latem 1939 r. prace nad wykonywanym w PZL zamówieniem przerwano, dając pierwszeństwo produkcji samolotów myśliwskich. Fakt ten oraz wybuch II wojny światowej spowodowały, że nie zdołano ukończyć ani jednego seryjnego samolotu. Wykonane już części w dniach 2 – 3 września 1939 roku ukryto w warsztacie samochodowym na Czerniakowie w Warszawie. Reszta części i pierwszy prototyp PZL.46/I zostały zniszczone w czasie nalotów na wytwórnię we wrześniu 1939 roku.
Zbudowano tylko dwa samoloty prototypowe PZL.46 Sum.