Bimotore multiruolo sviluppato nella seconda metà degli anni trenta, era destinato alla ricognizione armata e al collegamento. Prestò servizio con la Regia Aeronautica nelle colonie dell’Africa Settentrionale nella prima fase della 2^a Guerra Mondiale.

La fusoliera chiusa offriva molti vantaggi: era facilmente convertibile per diversi impieghi, agevolando il trasporto dei feriti o carichi voluminosi. Il cruscotto era attrezzato per il volo strumentale, mentre i due motori Alfa Romeo 115 da 185 CV garantivano bassi consumi e maggior sicurezza.

Nel 1945 l’Aeronautica aveva ancora in uso quattro Ca.309, l’ultimo venne dichiarato fuori uso nel 1948.