История этого замечательного биплана началась 28 апреля 1932 года, когда первый опытный CR.32 (буквы CR. являются сокращением имени главного конструктора Челестино Розателли) совершил свой первый 30-минутный полёт. Практически сразу стало понятно, что эта облегченная и немного уменьшенная версия CR.30 получилась намного лучше своего предшественника. С заказами долго тянуть не стали и уже в 1935 году первая партия новеньких «Фиатов» по морю отправилась в Китай, суливший Италии неплохие деньги, в которых страна в то время очень нуждалась. К сожалению, уровень технической грамотности китайских лётчиков и механиков на тот момент оказался недостаточно высок, поэтому от использования новейших итальянских машин пришлось быстро отказаться. Зато лётчики в самой Италии самолёт оценили сразу. Уже к концу 1935 года бóльшую часть всего истребительного парка в Италии составляли именно CR.32. Также различные модификации CR.32 отлично шли на экспорт. Начиная с середины 30-х годов, помимо Китая итальянские машины закупали Венгрия, Австрия, Парагвай и Венесуэла, а попавшие в Испанию во время Гражданской войны франкистские CR.32quater даже запустили в лицензионное производство под обозначением НА-132-L.

Изначальная модификация самолёта CR.32, серийно выпускавшаяся с 1935 года, была вооружена парой синхронных 7,7-мм пулемётов Vickers, установленных в фюзеляже. Следующая модификация CR.32bis, пущенная в серию в 1936, уже имела усиленное вооружение в виде четырёх 7,7-мм пулемётов (два из которых в дальнейшем заменили на 12,7-мм Breda-SAFAT), а также оснащалась улучшенным двигателем, позволявшим непродолжительное форсирование. В 1937 году появилась третья модификация CR.32ter (ter — «третий»), отличавшаяся от CR.32bis сниженным весом и улучшенным бортовым оборудованием. Начиная с третьей модификации, основным вооружением самолёта стали два синхронных крупнокалиберных пулемёта Breda-SAFAT, установленных в фюзеляже. Последней модификацией, пущенной в производство в конце 1937, стал CR.32quater (quater — «четвёртый»), получивший увеличенный водный радиатор и возможность подвески лёгких авиабомб. Всего с 1935 по 1939 годы было выпущено 1211 истребителей CR.32, из которых 159 были отправлены на экспорт в другие страны.

Боевой дебют истребителя состоялся в 1936 году, во время Гражданской войны в Испании. Летом 20 августа итальянский CR.32 сбил республиканский NiD 52. Поначалу итальянские самолёты, противостоящие одной только устаревшей «разношёрстной» республиканской авиации, демонстрировали вполне уверенные успехи, однако к концу осени ситуация резко изменилась. На стороне республиканцев появились новые невероятно быстрые советские бомбардировщики СБ, которые итальянские CR.32 попросту не могли догнать. Вскоре подоспели и новые советские истребители И-15 и И-16, которые превосходили итальянские CR.32 и немецкие He.51 практически по всем лётным характеристикам. Столкновения с советскими истребителями нелегко давались итальянским лётчикам, а в январе 1938 года на CR.32 пересадили и испанцев, которые дали этому истребителю весьма колоритное прозвище «Сверчок». Испанский «Сверчок» стал самым массовым самолётом всей Гражданской войны (в Испанию было доставлено 375 истребителей CR.32) и, практически, её символом.

К началу Второй мировой войны большинство устаревших CR.32 было переведено на роль учебно-тренировочных самолётов, однако на второстепенных военных участках он продолжал воевать аж до весны 1941 года.