Le premier appareil de production A-17 (35-52) fut envoyé à Wright Field en décembre 1935, après avoir été initialement évalué par le Technical Training Command à Chanute Field (Illinois). Au début du mois de février 1936, les A-17 entrèrent en service au sein du 3rd Attack Group (pour équiper les 8th, 13th et 90th Squadrons) basé à Barksdale Field Louisiane. Mais ils équipèrent aussi le 17th Attack Group (34th, 37th, et 95th Squadrons) basé à March Field (Californie) qui avait été équipé récemment de Boeing P-26 Peashooter.
Durant la même année, les A-17 présents dans deux groupes de l'USAAC ont été complétés par la version A-17A avec train rétractable. Peu après, les A-17 furent retirés du service actif et transférés dans des unités de formation. Au moment de l'attaque de Pearl Harbor, le A-17 était totalement obsolète, et les survivants finirent leur carrière soit en tant qu'avion d'entrainement soit à la Aircraft mechanics' school de Roosevelt Field (New york).
Le dernier A-17 fut retiré du service actif de l'USAAF en 1944.
À noter que le A-17 N° de série 35-122, fut utilisé par la National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) pour des tests sur les ailes en structure laminaire. Des nouvelles surfaces hautement polies sur et autour de la structure d'aile existante, en dépassant des bords d'attaques et de fuites pour doubler l'épaisseur de l'aile. Une hélice bipale actionnée par un petit moteur auxiliaire fut montée sur le nouveau bord d'attaque de chaque aile pour augmenter le vitesse du flux d'air sur l'extrados. Cependant, il fut constaté qu'il était plus aisé d'obtenir les mêmes données en utilisant les conventionnelles souffleries. La NACA abandonna donc le projet.
La République de Chine reçut une commande composée de 45 avions Northrop Gamma 2E et A-17 , ainsi que 2 C-19 Alpha. Le Gamma 2E et le A-17 furent utilisés très intensément durant les attaques des lignes d'approvisionnement portuaires japonaises à Shanghai par les 1st et 2nd Groups, avant de se voir retirer du service actif.
Le A-17As fut mis en service actif en 1937 au sein du 3rd Attack Group (8th, 13th, et 90th Squadrons) à Barksdale Field (Louisiane) et du 17th Attack Group (34th, 37th, et 95th Squadrons) basé March Field (Californie).
Il remplacèrent progressivement les A-17 à train fixe qui servaient dans ces unités. Le A-17A était relativement rapide et possédait un armement assez impressionnant pour cette période et durant les années 1938-39, il fut déclaré comme l'avion d'attaque au sol le plus efficace jamais construit.
Cependant, l'US Army décida que les avions bimoteurs possédaient un plus grand avantage pour ce type de mission, comparé aux avions monomoteurs et l'espérance de vie du A-17A en service actif déclina aussitôt. Après une bref service de trois années au sein de l'USAAC, le A-17A fut mis au surplus. Quelques uns restèrent en service pour des missions d'entrainement mais le dernier A-17A américain fut définitivement mis au rebuts le 31 octobre 1944.
Juste après le début de la Deuxième Guerre Mondiale, avec l'invasion de la Pologne par les Nazis, l'Armée de l'air Française eut un besoin urgent de bombardiers en piqué. Et comme l'US Army considérait le A-17A comme obsolète, une commission française d'achat qui était aux États-Unis demanda la permission d'acquérir 93 A-17A du surplus de l'USAAC.
Ces 93 A-17A commandés par la France furent retournés à l'usine Northrop (qui était encore connue à cette période comme la division Douglas de El Segundo), où ils furent réarmés et remotorisés avec un moteur Pratt & Whitney Twin Wasp JrS2A5-G de 825cv. Malheureusement, le temps que les avions soient livrés, la France était tombée. Le contrat passa alors à la commission d'achat britannique, qui à ce moment était disposée à acheter tout ce qui possédait des ailes. Les A-17A britanniques entrèrent en service au sein de la RAF, sous la dénomination officielle de Northrop Nomad et les N° de série : AS440/AS462, AS958/AS976, et AW420/AW438.
Les 32 appareils restant de la commande française furent transférés au Canada, où ils furent utilisés en tant qu'avions d'entrainement avancé.
Cependant, la RAF estima que le Nomad était obsolète et fut retiré de la première ligne. 60 Nomad de la RAF furent transférés en Afrique du Sud, dont 17 furent perdus en route. Les survivants furent pris en charge par la SAAF en février 1941, pour des missions d'entrainement. Aucun de ces appareils ne connut le feu. Ils restèrent en service jusqu'à la fin 1942 avant d'être remplacés par des Fairey Battle. Les derniers Nomad furent ferraillés en 1944.
À noter aussi, que le A-17A 36-184 servit en 1939, au sein de la National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) pour tester des nouveaux modèles de carénage moteur. Au début des tests, ce A-17A fut équipé avec une large casserole d'hélice qui couvrait les entrées d'air moteur, qui furent remplacées par des prises d'air au niveau de la racine des ailes permettant ainsi de refroidir le moteur. Cependant, avant les tests en vol, les tests au sol indiquèrent que le moteur n'était pas suffisamment refroidi. La NACA abandonna le projet de tests en vol dans cette configuration.
La NACA enleva les prises d'air au niveau des ailes, et remplaça la large casserole d'hélice par une plus petite, qui possédait en son centre un large trou avec une sorte de ventilateur pour forcer l'air à refroidir le moteur. Le refroidissement lors des tests au sol s'avéra plus performant que le système standard monté sur les A-17A de série. Après 15 minutes à plein régime, la température ne dépassa jamais les limites. Bien qu'il y eut une légère diminution de vitesse avec le système de ventilateur dans le nez, les tests en vol sont jugés comme peu concluants et la NACA stoppa le projet. Le 36-184 fut rétabli dans sa configuration d'origine et renvoyé à l'Air Corps le 21 juin 1940.
Un autre A-17A (35-122) fut utilisé par la NACA à Langley Field pour des tests de recherches aérodynamiques, notamment sur des tuyaux d'échappement et des ailes à flux laminaires. On ne sait si l'avion a été retourné à l'USAAC.
Stimulé par le succès de la série des A-17, Northrop développa une série de versions destinées à l'export de son avion d'attaque au sol. Connu au début sous le nom de Northrop Model 8, mais le temps qu'il rentre en production, Jack Northrop céda sa division à la Douglas Aircraft. Cette branche de Northrop fut connu comme la division Douglas de El Segundo, et par conséquence cette version d'export fut connu sous le nom de Douglas 8A ou simplement DB-8A, le DB signifiant Douglas Bomber.
Le premier de cette version fut le Model 8A-1, ou DB-8A-1. Le Douglas Model 8A-1 fut développé pour la Suède, qui commanda un prototype et les pièces pour une deuxième machine qui servira comme avion modèle pour la production produite sous licence par la AB Svenska Jarnvagsverkstaderna (ASJA) de Linkoping. Le 8A-1 était similaire au A-17 à train fixe, mais la Suède opta pour un moteur Bristol Mercury, depuis que celui-ci était produit sous licence par la SFA.
Le prototype (n° de production 378) utilisait un moteur Bristol Pegasus XII de 875cv, qui était similaire au moteur Bristol Mercury prévu pour la production. Il fut convoyé par bateau en Suède, le 22 avril 1938. La force aérienne suédoise ou Flygvapnet désigna cet avion B 5A et fut immatriculé 7001. Les pièces du second appareil (N° de production 410) furent acheminées à bon port le 8 août 1938.
La version de production construite par ASJA fut connue sous la désignation Flygvapnet B 5B, et utilisait un moteur radial Bristol Mercury XXIV 9 cylindres refroidi par air de 920cv (construit sous licence par SFA). La différence avec le Northrop B 5A construit aux USA, était que la canopée du pilote avait une forme voutée et que le mât radio était déplacé du dessus de la verrière à une position juste au-dessus de la verrière du pilote.
64 B 5B furent construits par ASJA en 1940, et furent assignés à la Flygvapnet sous les N° de série 7002 à 7065.
En 1941, l'ASJA fut remplacé par la Svenska Aeroplan AB, ou SAAB. SAAB obtint un contrat pour 39 B 5C (N° de série 7066 à 7104).
Les B 5 équipèrent la Flottiljer F 4 à Ostersund et la F 12 de Kalmar, avant d'être remplacés début 1944 par des bombardiers légers SAAB 17.
Le Douglas Model 8A-2 était une version d'export basée sur le A-17 à train fixe, conçu par la Fuerza Aerea Argentina. le pilote d'essai Eddie Allen fit une démonstration du Northrop Model 5B à Buenos Aires en 1935, et 30 appareils Model 8A-2 furent commandés. Ils furent construits et envoyés par bateau en Argentine en 1938.
Le Model 8A-2 était motorisé par un Wright R-1820-G3 de 840 ch et armé de deux mitrailleuses de 12,7 mm et deux de 7,62 mm montées dans les ailes et une mitrailleuse de 7,62 mm en défense. Le Model 8A-2 possédait un lance-bombe partiellement rétractable sous le cockpit arrière. Les N° de production étaient 348 à 377. Les immatriculations de la FAA furent A-401 à A-430 (plus tard O-401 à O-430).
Le Model 8A-2 entra en service dans la Fuerza Aerea Argentina au sein du Regimiento de Attaque No 2, en premier lieu à El Palomar et ensuite à El Plumerillo. Le Model 8A-2 fut remplacé par le bombardier bimoteur argentin I.Ae.24 Calquin. Les survivants furent transférés à El Palomar, à côté de Buenos Aires, où ils furent utilisés comme avions d'entrainement jusqu'en 1955.
Le Model 8A-3P était la version d'export du A-17A à train rétractable destinée au Cuerpo de Aeronautical del Peru. Le Model 8A-3P était différent du A-17A de l'USAAC à cause de son moteur radial Wright GR-1820-G103 de 1000cv, et était en plus équipé en plus d'un lance-bombe semi rétractable identique au Model 8A-2 argentin.
Au total, 10 Model 8A-3P furent construits (N° de production 412 à 421). Ils servirent au sein du 31st Escuadron de Ataque y Reconicimemiento. Ces avions furent utilisés en juillet 1941 durant la guerre en le Pérou et l'Équateur. Le dernier Model 8A-3P fut retiré du service actif à la fin des années 1950.
Le Douglas Model 8A-3N était la version d'export basé sur le A-17A, construit pour la Hollande. Il était équipé d'un moteur Pratt & Whitney Twin Wasp S3C-G de 1100cv. Le premier exemplaire vola le 31 juillet 1939. Au total, 18 unités furent commandées en 1939. La commande fut livrée entre août et novembre 1939.
Les Model 8A-3Ns avec les N° de construction 531/548 reçurent les N° de série hollandais 381/396. Ils furent assignés au 3rd Fighter Squadron du 2nd Air Regiment basé à Ypenburg. Le premier Model 8A-3N fut perdu dans un accident d'avant guerre. Le 10 mai 1940, quand les forces allemandes commencèrent leur offensive à l'Ouest, douze DB-8A-3N entrèrent en service à Ypenburg, et cinq restèrent en réserve à Ockenburg.
Un DB-8A-3N fut détruit au sol durant l'attaque initiale de la Luftwaffe, mais les onze autres avions étaient toujours en état de combattre. Le DB-8A-3N n'était pas prévu pour combattre en tant que chasseur, et sept furent rapidement détruits par les Messerschmitt Bf 110 de la Luftwaffe. Cependant, les DB-8A-3N hollandais détruisirent deux transport de troupes Junkers Ju 52. Après l'atterrissage, les quatre DB-8A-3N restant furent tous détruits au sol durant un autre raid allemand.
Les cinq DB-8A-3N en réserve à Ockenburg furent capturés intacts par la Luftwaffe. En 1941, un de ses avions capturés fut exposé au côté du Dornier Do X à Berlin. Cependant, plus tard dans la guerre il fut détruit durant un bombardement allié.
Le Model 8A-4 était la version d'export basée sur le A-17A, construit pour le gouvernement irakien. Le 8A-4 était similaire au 8A-3P péruvien (incluant le lance-bombe) et était équipé d'un moteur Wright GR-1820-G103 Cyclone de 1 000 ch. Les N° de production pour les cinq 8A-4s commandés allèrent de 613 à 627. Ils furent acheminés en Irak entre avril et juin 1940.
Tous les DB-8A-4 furent apparemment détruits par la Royal Air Force pendant le soulèvement irakien, le 2 mai 1941 à Rashid Ali.
Le Douglas Model 8A-5 fut la dernière version d'export du A-17A. elle fut aussi la plus puissante et la plus lourdement armée de la série des monomoteurs d'attaque au sol Northrop/Douglas.
36 DB-8A-5N furent commandés par la Norvège au début 1940. Ils étaient armés de quatre mitrailleuses de calibre .30 (7,62 mm) montées dans les ailes, deux mitrailleuses de calibre .50 (12,7 mm) dans des pods situés sous la racine des ailes et deux mitrailleuses de calibre .30 jumelées pour la défense arrière. Équipée d'un Wright GR-1820-G205A de 1 200 ch, cette version pouvait transporter plus de 816 kg (1800lbs) de bombes. Les N° de production furent : RnoAF 301/336.
Le Model 8A-5s fut utilisé par la Heerens Flyvevaben norvégienne. Malheureusement, avant que la commande ne soit livrée, la Suède fut occupée par les Nazis. Les 36 DB-8A-5 (715 à 750) furent assemblés et livrés à la fin 1940, au gouvernement norvégien en exil à Island Airport (Ontario, Canada), connue aussi sous le nom de Little Norway.
Des arrangements furent pris pour que les pilotes norvégiens puissent entrer au sein des écoles de pilotage de la RAF et de la RCAF, et le model 8A-5 fut mis en surplus. En août 1941, le Pérou offrit de racheter 18 appareils du surplus norvégien, mais US State Department mit son véto car il craignait que ceux-ci ne servent contre l'Équateur. Il proposa que ces avions soient livrés à l'Union Soviétique sous la loi Crédit-Bail, mais la Norvège et le Pérou objectèrent.
En conséquence, les 18 Model 8A-5 furent achetés par l'USAAF, le 9 décembre 1941, sous la désignation Douglas A-33-DE. Ils furent assignés sous le les N° de série 42-13584/13601. Ils furent utilisés uniquement à des fins de formations sur le territoire américain.
Cependant, 13 Model 8A-5 norvégiens furent livrés au Pérou. La désignation USAAF A-33A et les N° de série 42-109007/109019 leur furent assignés pour des questions d'enregistrement. Ils furent livrés au Pérou en juin 1943, où ils complétèrent les Douglas 8A-3Ps déjà en service. Ils furent attribués aux 31st et 23rd Escuadron de Ataque y Reconicimiento de Fotogrametria basés à Las Palmas. Ils restèrent en service jusqu'en 1958, date à laquelle ils furent remplacés par des Douglas B-26 Invader.
Un de ces avions est toujours en exposition devant la porte d'entrée de la base de Las Palmas.