Самолет стандартно оснащался новым V-образным двигателем Hispano-Suiza мощностью 150 л.с. и впервые поступил в эксплуатацию во Францию в апреле 1917 г. Дальнейшая разработка двигателя компанией Hispano-Suiza привела к созданию варианта мощностью 200 л.с. Самолет с этой силовой установкой и незначительными изменениями был обозначен как S.E.5a. Первый из них поступил на вооружение в середине 1917 г., постепенно заменив модель S.E.5.

К сожалению, вариант S.E.5a преследовали проблемы недостаточно доработанного двигателя и ненадежного синхронизатора Constantinesco, но когда все было налажено и все недостатки были постепенно устранены, S.E.5а оказался грозным истребителем. На последних стадиях войны самолеты S.E.5a, вооруженные легкими бомбами, также широко использовались для ближней поддержки войск. Общее производство самолетов S.E.5/S.E.5a составило 5205 экземпляров, включая небольшое количество двухместных тренировочных аэропланов. Этот тип самолетов также служил в Египте, Месопотамии, Палестине и Салониках. Единственно истребители S.E.5a не применялись по их изначальному предназначению как перехватчики из-за большого времени прогрева их силовой установки с водяным охлаждением.

Самолет S.E.5а использовался также американскими экспедиционными войсками; планировалось построить в США 1000 самолетов для Армии США. Планы были сорваны после отмены контракта из-за окончания Первой мировой войны. Только один экземпляр был построен компанией Curtiss, правда, позднее компания осуществила сборку еще 56 экземпляров из комплектующих, поставленных из Великобритании.