Опытный экземпляр бомбардировщика CANT Z.1007 Alcione с двигателями Isotta Fraschini "Asso" XI мощностью 825л.с. совершил свой первый полет в марте 1937 года. В ходе испытаний двухлопастный деревянный пропеллер заменили металлическим трехлопастным, установили кольцевые радиаторы. В это же время была закончена работа над вариантом с тремя звездообразными двигателями Piaggio Р.XI R2C.40 мощностью 1000л.с. Ранние варианты имели традиционное хвостовое оперение, в 1938 году появился вариант Z.1007bis с двухкилевым оперением. Вооружение включало в себя одну надфюзеляжную турель с пулеметом Scotti или SAFAT, одну подфюзеляжную турель позади бомбового отсека и два пулемета SAFAT в передней части самолета. Следующей модификацией стал Z.1007ter с тремя звездообразными двигателями Piaggio Р.XIX мощностью 1150л.с. и бомбовой нагрузкой, уменьшенной до 1000кг. За счет снижения взлетного веса удалось повысить максимальную скорость до 500км/час и дальность до 2250км. Всего был выпущен 561 экземпляр самолета Z.1007.

В боевые части бомбардировщики Z.1007 начали поступать в 1939 году, но поскольку количество выпущенных самолётов было совсем небольшим, то к моменту вступления Италии в войну ими успели укомплектовать всего две эскадрильи. Летом 1940 года, когда итальянцы вторглись во Францию, бомбардировщики Z.1007 применялись для разведки и отвлекающих маневров вблизи британского побережья. В конце 1940 года самолеты периодически привлекались для бомбардировок греческих опорных пунктов. Казавшееся мощным оборонительное вооружение не спасало бомбардировщик от огня истребителей, а эффективность бомбардировок оставляла желать лучшего.

Попытки бомбардировок английских нефтезаводов на Ближнем Востоке оказались неэффективными. Z.1007 совершали немногочисленные боевые вылеты для бомбардировок Мальты и английских конвоев до осени 1942 года. Появление у англичан грозных истребителей Spitfire привело к серьезным потерям в бомбардировочной авиации Италии. К лету 1943 года на вооружении итальянских ВВС все ещё находились 14 бомбардировщиков Z.1007, но ни один из них не был пригоден к полетам.

Последним вариантом бомбардировщика был почтовый самолёт Z.1015 оснащенный двигателями Piaggio P.XI RC35. Поскольку эта машина не предназначалась для проведение боевых операций с неё сняли стрелковое вооружение и бомбовое оборудование, заодно перекомпоновав внутренние отсеки фюзеляжа. Масса самолёта снизилась, что сделало Z.1015 самым быстрым среди других модификаций всего семейства Z.1007. Тем не менее, машина так и осталась в единственном экземпляре.

Так закончилась история одного из самых перспективных бомбардировщиков ВВС Италии. В массовых количествах Z.1007 могли быть грозной силой. Однотипные им SM.79 прошли всю войну и продолжали летать после неё, а вот бомбардировщики CANT больших успехов так и не достигли.