Fu il primo aereo a sfruttare la disponibilità del moderno motore il linea tedesco DB. 605. Si trattava in pratica del Folgore con il nuovo motore, cosa che rese molto breve il suo sviluppo e la sua entrata in linea.
Volò per la prima volta il 19 aprile 1942, e venne immediatamente scelto per la produzione.
Fu inoltre il primo aereo italiano ad essere dotato di cannoni alari da 200 mm, due, oltre alla solita coppia di SAFAT da 12.7 mm sul motore. Il motore sviluppante 1.175 cavalli rendeva l'aereo ancora migliore rispetto al precedente Folgore, con una agilità eccezionale alle quote medio basse.
Prime dell'armistizio vennero prodotti circa duecento Veltro, che andarono in carico alla Regia Aeronautica, mentre dopo tale data la Macchi completò altre 112 macchine che operarono con la RSI, svolgendo un'attività molto intensa di contrasto agli attacchi di bombardieri americani per tutto il resto del conflitto. Al termine delle ostilità i rimanenti aerei furono utilizzati dall'Aeronautica Militare fino al 1947, in seguito dalle scuole di volo fino al 1951.
