Rispetto alla munizione da 15 x 96mm, la nuova 20 x 82 RB offriva maggior impatto e capacità distruttiva, e fu subito apprezzata dai piloti tedeschi. Per contro, aveva minore velocità iniziale ma non al punto di scadere balisticamente e nel complesso entrambe le armi si rivelarono moderne ed efficienti, di elevata qualità costruttiva e affidabilità. La vecchia MG FF restò tuttavia in servizio, poiché la sua compattezza e leggerezza furono preziose per la realizzazione delle celebri installazioni ''Schräge Musik'' ("musica obliqua") ampiamente usate sui caccia notturni tedeschi e per le quali la bassa velocità e cadenza di fuoco non rappresentavano un handicap.
Sebbene adeguati contro i caccia avversari e i bersagli a terra, gli MG 151 e 151/20 si dimostrarono però inadatti ad abbattere i pesanti bombardieri alleati che imperversavano nei cieli della Germania: la Luftwaffe scoprì che occorrevano in media 25-30 colpi a segno per danneggiare seriamente un bombardiere quadrimotore, laddovementre i nuovi cannoncini Rheinmetall [[MK 108|MK 103]] e [[MK 108]] da 30mm, notevolmente più distruttivi, potevano abbatterlo con soli 4-5 colpi; dal 1943 pertanto i caccia tedeschi ricevettero il nuovo modello da 30 x 90 mm, mentre il MG 151 - 151/20 restò dotazione standard di cacciabombardieri e velivoli da attacco al suolo, nonché dei caccia notturni.
Gli MG 151/20 vennerofurono inoltre forniti alla Regia Aeronautica (vennero montati in particolare sui caccia [[Fiat G.55|Fiat G 55]] "Centauro", [[Macchi M.C.205|Macchi MC.205]] e [[Reggiane Re.2005]]), alla ANR, alle forze aeree di Romania, Finlandia, Croazia e Giappone. Questi ultimi, destinati ad armare i caccia [[Kawasaki Ki-61]], furono trasportati a bordo del sommergibile italiano [[Luigi Torelli (sommergibile)|''Luigi Torelli'']] nell'agosto 1943, in una rocambolesca missione che vide il battello italiano giungere in [[Giappone]] dopo la firma dell'[[armistizio di Cassibile]], del quale marinai e comandante italiani nullanon sapevano nulla e che perciò furono presi prigionieri dalleimprigionati autoritàdai giapponesigiappi.
