La série des LeO 45 représente une évolution au niveau de l’équipement de l’Armée de l’Air. Il est bien conçu, possède une motorisation puissante avec deux moteurs de 1 140 CV chacun, un bon armement et des performances égales que la plupart des chasseurs contemporains. Toute fois, ce bimoteur apparait trop tardivement pour avoir une contribution significative dans la course à la guerre. Le projet est issu de spécifications officielles datant du 17 Novembre 1937. Il est demandé à l’industrie aéronautique de produire un avion rapide, en tant que bombardier medium pour remplacer les appareils obsolètes de l’Armée de l’Air. Plus particulièrement, le nouvel avion doit être capable de transporter une charge offensive de 1 500 kg sur 900 km. Il doit également posséder 4 hommes d’équipage et un armement défensif incluant un canon de 20 mm. Les sociétés Amiot, Latécoère et Lioré & Olivier répondent à l’offre mais la dernière compagnie est choisie. Le prototype, le LeO 45.01, fait son premier vol le 16 Janvier 1937. Cet avion est un bimoteur à aile basse tout en métal avec un train d’atterrissage rétractable.

En Mai 1940, 222 avions sont répartis dans les unités. Toutefois, seule la moitié des appareils est opérationnel. 47 bombardiers sont perdus sur les 288 sorties, mais un bombardier abat deux Messerschmitt Bf-110 en une mission avec son canon de 20 mm. Durant l’occupation, les allemands ne montrent pas d’intérêt pour le bombardier. Plusieurs sont convertis pour le transport et d’autres sont assignés à la Regia Aeronautica qui les intègre dans 51ème Groupe de Bombardement Autonome. Certains sont utilisés par la R.A.F. et l’U.S.A.A.F. comme avion de transport. Avec un total 452 avions construits avant l’Armistice et 150 sous l’occupation allemande, les LeO 45 servent dans la force aérienne de Vichy et dans l’aéronavale pendant tout le conflit. 67 avions survivent à la guerre et restent en service. Les deux derniers LeO 453 sont retiré du service en 1957. Du point de vue de nombreuses personnes, la longue carrière montre la meilleure reconnaissance du mérite de cet appareil. Le LeO 45 est en effet le seul appareil français utilisé pendant la campagne 1939/1940 a resté en service actif pendant les 12 années qui suivent le conflit.