Сравнительные испытания обоих опытных образцов с разными типами силовых установок довольно быстро показали, что «505-й» развивает 368 км/ч на высоте 2900 м, против 356 км/ч на высоте 3480 м, выданных «506-м». Другим достоинством CANT Z.505A была большая грузоподъёмность, обусловленная опять же существенным превосходством в мощности его двигателей. Действительно, на испытаниях «505-й» взлетал с полётным весом, доходившим до 12.820 кг, в то время как «506-й» смог оторваться от воды, имея массу лишь 10.500 кг. Но это было расценено как временное преимущество, поскольку мощность его силовой установки превосходила аналогичный показатель конкурента более чем на 25 %. Гораздо более весомую роль в выборе типа силовой установки сыграла «аварийная» статистика. Шесть отказов на серийных двигателях жидкостного охлаждения с одним пожаром против одного ЧП у моторов воздушного охлаждения довольно быстро склонили разработчиков к установке на серийные машины именно последних, показав, что «звёзды» воздушного охлаждения проще и дешевле в эксплуатации, а также заметно легче по массе. Нельзя также забывать, что самолёт предназначался к эксплуатации над морскими просторами, где требования к надёжности силовой установки были существенно более высокими, поскольку даже успешная вынужденная посадка ещё не гарантировали благополучного завершения рейса для пассажиров, экипажа и груза. В результате CANT Z.505A так и остался в единственном числе.
Между тем, в июле 1936 г. экипаж в составе командира Марио Стоппани и второго пилота Амелио Новелли, пилотируя борт М.М.291, сумел на мерной дистанции Фиумицино — Антиньяно — Анседония побить сразу восемь официальных рекордов скорости для гидросамолётов
В ноябре 1936 г. в борьбу за рекорды включился второй прототип (М.М.292, I–LER0), оснащённый 750-сильными двигателями «Альфа-Ромео 126 RC.34». На этот раз вторым пилотом с Марио Стоппани летел Винченцо Балдини. Набрав наибольшую высоту с грузом 2000 и 5000 кг, итальянцы смогли побить предыдущие рекордные показатели, зафиксированные FAI и принадлежавшие американской летающей лодке S-42 конструкции Игоря Сикорского.
Практически одновременно с этой вереницей побед велись и поставки серийных машин в рамках подписанного с авиакомпанией «Ала Литториа» контракта. Правда, после консультации с заказчиками решили, что и 700-сильные моторы всё-таки слабоваты для машины такого класса, а потому первые пять самолётов 1-й серии оснастили американскими моторами «Райт Циклон SGR- 1820-F52A», развивавшими на взлётном режиме 890 л.с. и 775 л.с. на высоте 1767 м при 2100 об/мин. Столь значительное повышение мощности силовой установки позволило даже несколько превзойти данные, показанные «505-м». Так крейсерская скорость самолёта с нормальным полётным весом на высоте 2600 м составила 310 км/ч, а максимальная — 372 км/ч на той же высоте.