可惜小園中佐的主意並不受賞識。無論是在橫須賀航空隊還是海軍空技廠，當他介紹自己的設想時除了對新戰術相當有熱情的橫空戰鬥機隊長花本青登少佐等少數人以外，得到的都是一片冷嘲熱諷。這一片嘲諷的聲音中，就包括當時在軍令部任職的源田實的聲音。有人甚至揚言：這個辦法要是有效的話，怎麼不見德國人采用？其實日本人不知道，在1943年初，德國空軍的斜向機炮已經試驗成功，即將進入實用化階段。
幸好接任251航空隊偵察機分隊長的濱野喜作特務中尉是經曆了日本海軍航空兵草創階段的超級老資格飛行員，他對於小園的想法倒是很有信心。經過計算，濱野中尉認為，如果將機炮與機身軸線成30度角傾斜安裝，飛機從敵機的後下方接近到100-150米的距離上開說，這個構想就有很大可能獲得成功。
第251航空隊的休整預定於1943年5月結束，隨後將重返拉包爾前線參戰，留給小園安名中佐的時間不多了。他索性不再繼續與海航本部的高層扯皮，而是幹脆找了幾名讚同他的想法的軍官，在大野和男設計主任的協助下自作主張的利用已經無人過問的3架13試陸戰的原型機做了改裝。
13試陸戰原型機上原有的遙控機槍塔被拆除，在相同的部位上安裝了4門99式2號20毫米機炮。兩門機炮為一組與機身軸線成30度夾角分別指向前上方和前下方。電信員的座位也相應的取消了。為了修正改裝給飛機的重心造成的變化，大野設計主任又索性將沒多大用處的機頭武器全部取消。於是這三架飛機就成了日軍最早的專用夜間戰鬥機。改裝工作到4月27日徹底完成，此時距離251航空隊啟程重返前線隻剩下4天時間。就利用這4天，航空隊陸偵分隊的飛行員們抓緊時間以戰爭初期日軍在菲律賓繳獲的B-17轟炸機為目標，進行了參戰前第一次和最後一次的模擬空戰演練。
5月1日，第251海軍航空隊編入第25航空戰隊的作戰序列，重返拉包爾。此時航空隊的編成內除了60架零式艦戰以外，還有7架2式陸偵和兩架改造夜間戰鬥機。在轉場途中，有一架改造夜戰出現故障，迫降時毀損，最終隻有一架改裝夜戰和其他8架2試陸戰一道飛抵拉包爾。
5月21日，改裝夜戰獲得了首次實戰的機會。前一天晚上，日軍獲得通報，稱有多架B-17轟炸機從莫爾斯比港起飛，向拉包爾方向飛來。當地時間21日淩晨1時50分，由工藤重敏上飛曹駕駛，由菅原典中尉擔任偵查員的這唯一的一架改造夜戰升空攔截。當日拉包爾周圍天氣晴好。2時20分，菅原機組發現了在月光照射下宛如飄在空中的剪影一般的B-17轟炸機。工藤上飛曹小心翼翼的駕駛飛機在美機後下方占據了射擊位置。兩門20毫米機炮噴出了火舌。炮彈準確命中了B-17的腹部，這架美機拖著火焰一頭墜入了新不列顛島的原始森林中。40分鍾後，菅原機組又捕捉到了第二個目標。工藤上飛曹故技重施，僅用了兩分鍾便就取得了第二個勝利。被擊落的兩架B-17轟炸機同屬於美國陸軍第5航空隊第43轟炸機大隊。這也是太平洋戰爭中日本夜間戰鬥機最早的戰績。