Предполагавшееся по проекту оборонительное вооружение состояло из неподвижного 7,5-мм пулемета MAC 1934 с диском на 300 патронов внизу в передней части фюзеляжа, из которого стрелял пилот, такого же пулемета на подвижной установке в выдвигавшейся гидроприводом гондоле у радиста и 20-мм пушки Испано-Сюиза HS404 на механизированной турели SAMM АВ26 сверху. Эта пушка с запасом 120 снарядов должна была в убранном положении лежать заподлицо с обшивкой, а закрытый фонарь стрелка соответствовал контурам верхней части фюзеляжа.

Опытный LeO 45-01 совершил первый полет 16 января 1937 г. в Виллакублэ. Его пилотировал летчик-испытатель компании Ж. Думер, с которым летал шеф-механик Рамелла. Этот первый полет оказался очень коротким – через пять минут Думер сел из-за сильного перегрева двигателей. Этот короткий полет также вскрыл недостаточную продольную устойчивость. Для ликвидации недостатков модифицировали маслорадиаторы и вертикальное оперение. За исключением недостаточной устойчивости, которая проявляла себя в основном при взлете и наборе высоты, управляемость прототипа в общем была удовлетворительной. Проблему устойчивости решили полной переделкой вертикального оперения. Его сдвинули вниз и оборудовали увеличенными рулями с роговой компенсацией; оно было впервые испытано 16 июля 1937 г.

Более трудной для разрешения оказалась проблема перегрева двигателей. Тем не менее, во время официальных испытаний в Центре изучения материальной части авиации (СЕМА), которые начались 2 сентября, добились превосходных результатов. Восемь дней спустя, 10 сентября, LeO 45-01 достиг в пологом пикировании скорости 624 км/ ч на высоте 1800 м. Пикирование началось на высоте 5000 м при скорости 463 км/ч. Была также замерена горизонтальная скорость 480 км/ч на высоте 4000 м. Трудности с перегревом продолжались, моторы Испано-Сюиза 14Аа оказались совершенно неприемлемыми и требовали замены после 18 часов полета. Для того, чтобы повысить эффективность маслорадиаторов, в передней кромке крыла ввели увеличенные заборники, пропускающие больший поток воздуха. Летные испытания с ними начались 23 октября, но шесть недель спустя, 6 декабря, у Думера отказали оба двигателя одновременно, что привело к вынужденной посадке на вспаханное поле. По счастью, самолет не получил повреждений, остановившись через 150 м. После замены моторов Думеру удалось улететь оттуда в Виллакублэ.

Первый опытный LeO 45-01

На этих двух фотографиях хорошо видно изменение входного сечения воздухозаборников мотогондол двигателя за счет подвижной передней кромки капота

Первый серийный LeO 451 в полете

Вскоре после начала летных испытаний LeO 45 фирму "Лиор эт Оливье" национализировали и включили в объединение SNCASE. Несмотря на явные неполадки с моторами, эта новая фирма 29 ноября 1937 г. получила заказ на первую серию из 20 самолетов (контракт 51/8), за ним последовал 26 марта 1938 г. заказ еще на 20 самолетов (контракт 361/8). Еще один заказ (контракт 747/8) последовал 15 июня, в это же время SNCASE получила указания подготовить запасы для производства партии из 100 самолетов.

Возвращенный SNCASE после испытаний в СЕМА, LeO 45-01 получил новые капоты с уменьшенным лобовым сопротивлением вместо капотов NACA. Эти капоты ранее были успешно испытаны на поплавковом гидросамолете LeO Н.46. Новые капоты, сконструированные Мерсье, имели профилированную переднюю кромку, улучшавшую охлаждение и значительно снижавшую сопротивление. Одновременно увеличили угол поперечного V консолей. Летные испытания возобновились 30 апреля 1938 г. Испытания, проведенные в июле в СЕМА, показали возрастание максимальной горизонтальной скорости до 500 км/ч, но поскольку моторы "Испано-Сюиза" были явно неудачными, решили использовать двигатели Гном-Рон 14N2/21, дававшие 1030 л.с. на высоте 5000 м. Они вращали бы винты "Гном- Рон" и были бы закрыты капотами Мерсье.

В соответствии с этим SNCASE сменила моторы на LeO 45-01. Он совершил 37-й полет с первоначальными моторами "Испано-Сюиза" 29 августа, налетав в общей сложности 66,75 час. С моторами "Гном-Рон" самолет переименовали в LeO 451-01. Он начал летные испытания 21 октября. В следующем месяце машину возвратили в СЕМА, где 19 января 1939 г. она достигла максимальной скорости 502 км/ч на высоте 5100 м при полном весе 11000 кг. В феврале самолет успешно прошел официальные испытания. Решение перейти на моторы "Гном-Рон" вызвало неизбежную задержку в поставке серийных бомбардировщиков. Первый серийный LeO 451, выставленный на парижском Салоне в конце ноября 1938 г., фактически взлетел только 24 марта 1939 г. В этом месяце два офицера ВВС, капитаны Бадре и Аморо, перелетели на LeO 451-01 из Виллакублэ в Мариньян и обратно, покрыв дистанцию в 1280 км за 2 ч 59 мин.

Заказы, выданные ранее на 120 LeO 45, были переключены на LeO 451 с моторами Гном-Рон 14N38/39 или 48/ 49 со взлетной мощностью 1150 л.с. и 1035 л.с. на высоте 4800 м. Самолеты строились на заводах SNCASE в Клиши и Леваллуа в пригородах Парижа, окончательная сборка проводилась в Виллакублэ, откуда 28 апреля вылетел LeO 451 № 2. Этот самолет предназначался для официальных испытаний на управляемость, проводившихся в Казо вместе с испытаниями вооружения с 6 по 23 июня. Он отличался установкой двух моторов Гном-Рон 14N39, оба винта при этом вращались влево, а не в разные стороны. Винты были типа Ра- тье 1634/1635 диаметром 3,2 м вместо старых "Гном-Рон" диаметром 3,32 м из-за задержки с выпуском последних. Винты "Ратье" были менее эффективны, что привело к потере 20 км/ч максимальной скорости.

Между 1 января 1939 г. и началом Второй мировой войны заказы на LeO 451 для французских ВВС были дополнены двумя контрактами. Первый из них, 294/9, выдали 20 февраля. Он включал 100 самолетов, для которых в июне прошлого года SNCASE должна была подготовить материалы. Второй, 911/9, выданный 18 апреля, включал 502 самолета плюс пять экземпляров высотного варианта LeO 457, который так и остался "мертворожденным". Дополнительно в марте греческое правительство разместило заказ на 12 LeO 451 с держателями для 16 вертикально установленных 54,5-кг бомб и вооруженных 7,92-мм пулеметами "Браунинг". Эти самолеты позднее были задержаны французским правительством. Для того, чтобы удовлетворить все эти заказы, в программу производства LeO 451 включили много фирм-субподрядчиков; в Амберье создали вторую сборочную линию. Первым самолетом, выпущенным там, стал LeO 451 № 11. Его собрали из деталей, изготовленных под Парижем; этот самолет впервые взлетел I октября 1939 г. Вторая машина, LeO 451 № 30, поднялась в воздух 19 октября, но она была собрана из деталей, выпущенных в районе Лиона и Сент-Этьена.