La conception de l'avion a débuté en 1935, mais les ingénieurs n'ont mis que deux ans pour faire émerger ce nouveau prototype de leurs ateliers. Après la livraison d'un petit lot de pré-production de Z.1007, des modifications importantes ont été apportées au concept, y compris l'installation de nouveaux moteurs plus puissants. Le bombardier nouveau et amélioré a été mis en service en 1939, recevant la désignation Z.1007bis, c'était le modèle le plus largement produit de cette ligne. En 1941, le Z.1007bis a été livré avec une queue jumelle, et on appelait cette dernière série Z.1007bis. Le modèle de combat finalisé est entré en service en 1943 - le Z.1007ter a reçu une tourelle défensive améliorée et des moteurs plus puissants. Jusqu'au milieu de la guerre, un total de 561 unités de bombardier Z.1007 Alcione ont été produites.
 
Le CANT Z.1007 Alcione a pour la première fois été déployé à l'automne 1939, lorsque le 174e Escadron de reconnaissance a rassemblé des informations tactiques et a effectué des manœuvres de diversion au large de la Grande-Bretagne. Le premier vol de combat réel de l'avion a eu lieu le 2 novembre 1940, alors qu'un groupe de dix Z.1007 a effectué une mission de bombardement sur la ville grecque d'Ioannina. L'utilisation des « Épervier » dans les assauts sur les villes grecques se caractérisent par la perte de nombreux bombardiers attribués à la résistance frénétique des pilotes grecs.
En 1941-1942, le Z.1007, ainsi que le SM.79, ont été utilisés dans les assauts lors du siège de Malte. Le bilan fut catastrophique car l'île était défendue par le tout nouveau British Spitfire Mk.V, bien supérieur à l'ancien avion italien au design d'avant-guerre.

Après la capitulation partielle de l'Italie le 3 septembre 1943, les Z.1007 survivants ont été laissés entre les mains du gouvernement de Mussolini et ont continué à être utilisés jusqu'en 1944 malgré leur état de délabrement ; Ils ont été ensuite  rapidement réformés.

Plusieurs des Z.1007 de fin de production ont été utilisés dans la Force Aérienne Croate, legs des Allemands en tant qu'outil d'entraînement, mais ceux-ci ont également été retiré du service en 1945.
 
Le CRDA CANT Z.1007 Alcione italien n'a pas joué un rôle important dans la Seconde Guerre mondiale, principalement en raison du petit nombre d'unités produites par rapport au SM.79 Sparviero. L'Épervier est resté dans l'ombre du martin-pêcheur. En dépit de cela, les caractéristiques de vol du Z.1007 égalaient et dépassaient même celles du SM.79, et mérite à juste titre une place dans le ciel de War Thunder.