Quando a Aermacchi lançou o jato de treinamento M.B.339, esperava vender tanto quanto as mais de 700 unidades do modelo anterior, M.B.326, que chegara a ser fabricado na Austrália, Brasil e África do Sul. Infelizmente, na ocasião, já havia muitos aviões de treinamento no mercado, dificultando bastante a comercialização do produto.

De fato, o M.B.339 não resultou de um projeto original, mas da revisão e atualização do M.B.326. Dois protótipos precederam a produção de 100 aeronaves, a primeira (MM588/I-NOVE) fez seu vôo inaugural em 12 de agosto de 1976.

Entrou em serviço na AMI em julho de 1978. Dezenove M.B.339PAN substituíram os Fiat G91 usados pela equipe acrobática italiana Frecce Tricolori em 1982. Essa versão não possui os tanques nas pontas das asas, o que melhora a visão durante o vôo cerrado, e os pontos externos foram retirados, sendo os cabides internos equipados com pequenos tanques contendo diesel tingido, para produzir fumaça colorida.

Entre 1979 e 1981 o 311º Gruppo (Unidade de Testes em Vôo) em Pratica di Mare recebeu suas aeronaves M.B.339RM para calibragem de aparelhos de navegação. As vendas do modelo "A" ao exterior não ultrapassaram 60 unidades, divididas entre Argentina (10 M.B.339AA), Dubai (7 M.B.339AD), Gana (2 M.B.339AG), Peru (16 M.B.339AP), Malásia (13 M.B.339AM) e Nigéria (12 M.B.339AN).

A Argentina usou seis aeronaves durante o conflito das ilhas Falkland; desses aparelhos, um saiu intacto, um foi derrubado, um caiu e três foram capturados pelas forças britânicas.

Foi desenvolvido também o M.B.339K Veltro 2, monoplace capaz de carregar 1.935 kg de armamento, com dois canhões DEFA 553 instalados internamente e motor Viper Mk 680, mais possante. O desenvolvimento uma versão de ataque leve do M.B.339 com sistemas avançados de navegação e ataque começou em meados dos anos 80, resultando no M.B.339C, capaz de complementar as funções de ataque dos Tornados da AMI. Fez seu primeiro vôo em 17 de dezembro de 1985 e 20 unidades foram compradas pela Itália em 1989.

O único comprador estrangeiro foi a Nova Zelândia, que substituiu seus BAC Strikemaster.