Durante la Segunda Guerra Mundial, el Wirraway combatió como bombardero ligero/avión de ataque a tierra improvisado contra las fuerzas japonesas.Las licencias de producción fueron obtenidas en 1937 y dos NA-16 fueron comprados a la North American Aviation (NAA) para servir como prototipos.Aunque hubo cambios menores en el diseño, el cambio en la denominación estuvo más relacionado con el siguiente lote de Wirraway que se estaba construyendo según un contrato gubernamental distinto, que cualquier diferencia real entre los dos subtipos.Tras la guerra se modificaron 17 Wirraway y fueron suministrados a la Royal Australian Navy (RAN), incorporando las modificaciones bajo la denominación CA-20.Un grupo de cinco Wirraway con base en Kluang, Malasia y que eran empleados como entrenadores, fueron puestos a combatir contra las fuerzas invasoras del Ejército Imperial Japonés.Tras haberlo divisado a 300 m (1000 pies) bajo su avión, entró en picado y abrió fuego, derribando al Zero sobre el mar.Las versiones de caza del Wirraway operaron sobre Nueva Guinea por algún tiempo, efectuando ataques a tierra y otras tareas de cooperación con el ejército hasta que la RAAF envió otros aviones tales como el Boomerang y el Curtiss P-40 para reemplazarlos.Al menos un avión (anteriormente A20-527) voló como parte del Cuartel General de la Quinta Fuerza Aérea con insignias estadounidenses.En la posguerra el Wirraway continuó en servicio con la RAAF como entrenador en Uranquinty y Point Cook, siendo incorporado en fuerza a la recientemente formada Fleet Air Arm en 1948.Un Wirraway que operaba como warbird se estrelló durante una exhibición de vuelo en Nowra en 1999, muriendo sus dos tripulantes.
Un Wirraway CA-16 civil con insignias y camuflaje de la Segunda Guerra Mundial.