軍方對測試結果表示滿意。1935年，90式改進型艦戰被日本海軍正式定型為中島A4N
95式艦載戰鬥機（九五式艦上戰鬥機）並要求立即投入量產。然而由於中島飛機公司在光1型發動機的生產方麵遇到了很大問題，第1架量產型95式艦戰一直拖延到1936年1月才離開生產線裝備部隊。而在此同時，具有革命性的三菱9試單戰的試飛正在順利進行，距離定型投產也為期不遠。作為後麵我們將要談到的7試艦戰計劃失敗的替代物，95式艦載戰鬥機實際上就是日本海軍航空兵從雙翼機向單翼機發展的過渡型號，這就決定了95艦戰的生命期肯定不會很長。而中島飛機公司在生產方麵的延誤又進一步縮短了95艦戰的生命期。95式艦戰在正式誕生之日起就已經淪為過時機型了。
中日戰爭開始時，日本海軍參戰的3艘航空母艦都沒有搭載95式艦戰，隻有陸基的第12和第15航空隊裝備有一定數量的95艦戰。從1937年8月到1938年上半年，95式艦戰先後參加了上海、南京、南昌等方麵的作戰。1937年底，龍驤號航空母艦返回日本本土接收兩個分隊24架95式艦戰，並參加了在中國山東和廣東的作戰。整體上說，中日戰爭中的95式艦戰表現不溫不火，算不上很糟糕不過也沒什麼出彩的地方。95式艦載戰鬥機的戰爭生涯中唯一值得一提的故事是發生在1937年12月12日的帕奈號事件。
1937年12月12日上午，駐常州的侵華日本海軍第2聯合航空隊司令部接到陸軍方麵的通報，稱有大約10艘左右的中國軍隊運輸船正在向長江上遊方向撤退。接報後，2聯空立即出動所屬的12、13兩航空隊的24架艦載戰鬥機、艦載俯衝轟炸機和艦載魚雷攻擊機所組成的混合編隊實施攻擊，其中95式艦載戰鬥機9架。13時57分，日軍混合編隊在南京附近江麵上發現一支由4艘船隻組成的船隊。日機立即發起攻擊，首先是艦攻的水平轟炸，然後是艦爆的俯衝投彈，最後是潮田良平大尉率領下的艦戰的低空掃射，一切完美得如同教科書一般。兩艘船隻當場被擊沉，兩艘中彈負傷。一直向往著有機會實施一次反艦作戰而不是為陸軍打打下手海軍飛行員們終於得到了一次難得的一顯身手的機會。
但是遭到日機攻擊的並不是什麼中國軍隊的運兵船，而是美國海軍亞洲艦隊所屬的內河炮艦帕奈號。當時，帕奈號正與3艘標準石油公司的油船一起停泊在距離南京約45公裏的長江上遊江麵上。日機的攻擊造成帕奈號和一艘油船沉沒、兩艘油船受損，3名船員被打死，43名船員和5名平民被打傷。
帕奈號事件發生以後，可能是考慮到此時的拳頭還不夠硬，日本還沒有膽子徹底與美國撕破臉皮，日本政府采取了向美國放低身段賠禮道歉的態度。12月13日，日本海軍第3艦隊參謀長杉山六藏登上美國海軍亞洲艦隊旗艦重巡洋艦奧古斯塔號，向美方正式通報稱：“日機接近到300公尺低空時也未能識別出美國國旗，造成帕奈號炮艦與其他兩艘船隻被擊沉的事件”，並向美方表示遺憾。隨後，當時的日本外相廣田弘毅、日本駐美大使齋藤博也先後奉命向美方道歉。組織和指揮了對帕奈號攻擊的第2聯合航空隊司令三並貞三少將和空中指揮官村田重治、奧宮正武、潮田良平、小牧一郎4名大尉受到了調職、申斥等處分。
1938年4月22日，盡管存在著諸多疑點，在事件雙方都不願意多生是非的情況下，帕奈號事件還是以日方向美方賠款2，214，007.36美元宣告結束。
從1936到1940年，中島飛機公司總計為日本海軍航空兵生產了221架95式艦載戰鬥機，期間沒有任何改型出現。作為一架問世當時就顯得有點過時的戰鬥機，95式艦戰的生產周期之長實在是有點出人意料。從1937年下半年開始，在96艦戰大批投入使用之後，95艦戰便迅速退出一線，改用做戰鬥教練機使用至太平洋戰爭中後期。
中島A4N 95式艦載戰鬥機主要性能參數
機長：6.64米
翼展：10.00米
空重：1307公斤
最大起飛重量：1760公斤
動力：中島光1型9缸星型活塞發動機，起飛功率730馬力
最大平飛速度：352公裏/小時
最大升限：7740米
爬升性能：爬升到3000米高度3分30秒
最大航程：850公裏
翼載：76公斤/平方米
武器：7.7毫米機槍兩挺並可掛載30或60公斤炸彈兩枚