最初MG 151/15机炮作为主要武器安装在BF-109F-2上，但因其表现不佳很快就被MG 151/20机炮取代并成为Bf-109F-4战斗机的标准配置，直至MG 151/20机炮的位置被30mm的MK-108航空机炮取代。[1]

最初MG 151/15机炮作为主要武器安装在BF-109F-2上，但因其表现不佳很快就被MG 151/20机炮取代并成为Bf-109F-4战斗机的标准配置，直至MG 151/20机炮的位置被30mm的MK-108航空机炮取代。[1]

在生产MG 151/20弹药时，毛瑟采用了相对简便的工艺，仅将MG 151/15的药筒颈部增大至20mm弹头的直径（碰巧和MG-FF机炮使用的是相同弹头），之后将药筒长度缩短以使两种口径弹药达到相同长度。此举简化了将MG 151/15改装成MG 151/20的工序（仅需更换枪管后做略微调整），但此举也导致枪口初速从900m/s降低到800m/s，不过如果和MG FF相比，MG 151的枪口初速也算得到显著提高，从而使MG 151的弹道特性更好、命中速度更高、射程更远。

尽管弹头中的高爆装填导致了更多的初速下降，但事实证明以初速换高爆装药是划算的。另外MG 151/20使用与Mk 108弹头相同制造工艺的薄壳弹头（即使用高强钢卷曲成型，而非铸造），使得弹头可容下更多的高爆装药或燃烧剂。

据统计：除了类似B-17空中堡垒和兰开斯特之类的重型轰炸机以外，平均一般只需要命中18至20发MG 151/20mm弹药就可以击落一架4引擎飞机，对于单引擎战斗机只需要4发命中，而对于B-17则需要命中25发才可击落。随着新的MG 151/20mm版本逐渐服役，在1942年时MG 151/15mm版本全部退出现役。

151/15

类型：单管机炮

口径：15 mm x 96

操作原理：后座作用（枪管短后座）

长度: 1916 mm

枪管长度：1254 mm

膛线：8根右旋膛线16英寸长度旋转一周

枪口初速：960m/s(HE-T, HEI-T)；850m/s (AP-T)；1030m/s AP(WC)

弹丸种类： 穿甲弹药 重72g

白磷穿甲燃烧弹药 重52g

高爆弹药 重57g其中高爆装药：2.8g

全重：38.1公斤 (84磅)

射速：740发/分钟

有效射程：400米

151/20

MG 151/20机炮共有两个版本，一种为传统的击锤击发，另一种为电击发。MG 151/20使用的20mm弹药中有部分带有定时自毁和（或）曳光功能。MG 151/20可使用多种高爆弹药，其中包括填充有季戊四醇四硝酸酯的标准高爆弹、填充黑索金和铝粉的HA41高爆弹和高压装药的XM高爆弹。

类型：单管机炮

口径：20mm×82

操作原理：后座作用（枪管短后座）

全长：1766mm

枪管长：1104mm

膛线：23英寸旋转一周

枪口初速：805m/s(M-Geschoss弹药); 705m/s (HE-T, AP弹药)

全重：38.1公斤 (84磅)

射速：740发/分钟

有效射程：400米

1943年8月，800门MG 151/20机炮由潜艇运入日本，后被安装在388架日本陆军航空队的Ki-61式战斗机上。[2]

MG 151/20机炮也被安装在意大利空军的马基MC-205、菲亚特G.55战斗机和雷贾尼Re.2005战斗机上。

二战后，大量缴获的和拆解的MG 151/20机炮被许多国家获得并安装在本国的战斗机上。法国空军和法国陆军航空队对MG 151/20机炮进行了改装并安装在H-21C型攻击/运输直升机和HSS-1直升机上作为舱门机枪使用。法国制MG 151/20机炮也出口到葡萄牙、罗德西亚和南非并安装在云雀III型直升机上。