A série D.500 foi desenvolvida como resposta ás especificações C1 redigidas pelo Ministério do Ar Francês em 1930. A especificação tinha como objetivo substituir o inventario antigo francês da Primeira Grande Guerra e anos 20. O famoso desenhista Émile Dewoitine, submeteu o seu desenho D.500 e quase imediatamente atraiu a atenção dos oficiais do ministério. Logo após o primeiro voo do D.500 em 1932, colocaram uma ordem de 60 aviões, 10 dos quais para o D.501. Em sua essência, o D.501 era apenas uma subvariante do D.500. As duas maiores diferenças residiam na unidade de energia e armamento. Nomeadamente um motor Hispano-Suiza 12Xbrs, enquanto o D.501 estava equipado com um motor 12Xcrs, que permitia instalar um canhão no eixo da hélice. Esta alteração causou a remoção de duas metralhadoras da frente do D.500. Embora a presença de um único canhão de 20 mm juntamente com metralhadoras seja hoje alvo de troça, a presença de um autocanhão num avião era na prática um luxo. 

No estalar da guerra, a série D.500 estava mais que ultrapassada por máquinas de outras nações, incluindo algumas do final dos anos 30 como os MS.406. Estas máquinas raramente foram enviadas para a frente, em vez disso ficaram na reserva e treinamento. No entanto, um pequeno número de aviões foram usados durante a Guerra Civil Espanhola, provavelmente a única vez que entraram em combate. Menos de 400 aeronaves da série D.500 foram manufaturadas, e cerca de 160 eram D.501.