Дивизия «Литторио» оставалась в северной Италии, медленно перевооружаясь средними танками. 11 апреля 1941 г. «Литторио» приняла участие во вторжении итальянской армии в Югославию, наступая через Истрию в центральную Югославию и 17 апреля достигнув Требинье. Дивизия преодолела более 500 км, соединившись с частями дивизии «Чентауро» наступавшей на север из Албании. Это была задача, для которой изначально и создавались итальянские бронетанковые дивизии, и «Литторио» выполнила эту задачу хорошо. Следует признать, что югославская армия оказала слабое сопротивление, и Югославия уже разваливалась под ударами германского блицкрига и от собственной внутренней нестабильности. В январе 1942 г. после перевооружения и переобучения «Литторио» была направлена в Северную Африку, присоединившись к дивизии «Ариэте». Таким образом, на североафриканском ТВД был фактически воссоздан итальянский Бронетанковый корпус в первоначальном составе, потому что его моторизованные дивизии уже были там. Однако все эти дивизии из-за потерь имели численность гораздо ниже штатной, и фактически никогда не действовали совместно, как предполагалось изначально. Ближе всего к совместным действиям итальянские дивизии были во время неудачного наступления войск Оси у Алам-эль-Хальфы в августе 1942, когда «Ариэте», «Литторио» и моторизованная дивизия «Триесте» действовали в составе итальянского XX корпуса. Впоследствии дивизия «Литторио» была уничтожена в сражении у Эль-Аламейна.
В мае 1942 г. вновь, как и в 1939, возникла идея сформировать четвертую бронетанковую дивизию. Действия «Ариэте» в Северной Африке более чем убедительно продемонстрировали правильность концепции сбалансированной бронетанковой дивизии. Напротив, три мобильных дивизии (Celeri), участвовавших в кампаниях в Югославии и России, проявили себя неудачно. Хотя они были достаточно подвижны, им не хватало бронетехники и огневой мощи, чтобы бороться с вражескими укреплениями или танками. Поэтому было предложено переформировать 2-ю мобильную дивизию в 134-ю бронетанковую дивизию «Фреччиа» (стрела). Однако это предложение так и не было осуществлено, потому что итальянская промышленность просто не могла производить достаточное количество средних танков, и едва справлялась с восполнением потерь, которые несли три уже имевшиеся бронетанковые дивизии. Промышленность была не в состоянии произвести еще дополнительно 150 средних танков, чтобы полностью укомплектовать еще одну бронетанковую дивизию, и в результате дивизия «Фреччиа» так и осталась проектом.
131-я дивизия «Чентауро» была последней из итальянских бронетанковых дивизий, направленной в Северную Африку, но до того успела принять активное участие в боевых действиях. 28 октября 1940 г. дивизия «Чентауро», находившаяся в Албании, приняла участие в неудачном наступлении итальянских войск против Греции. «Чентауро» в составе которой тогда было 4037 чел. и 163 танкетки L3/35, была поставлена задача взять Янину в Эпире. Передовые подразделения дивизии под командованием полковника Солинаса вели наступление в течение двух дней под проливным дождем по вязкой грязи, пока не достигли разлившейся реки Каламас в 24 км в глубине греческой территории. В процессе наступления они оторвались от остальных частей дивизии и не смогли переправиться через бушующую реку. Части дивизии «Чентауро» сделали несколько попыток атаковать хорошо оборудованные основные позиции греческих войск, но все эти атаки были отражены. После этого дивизия «Чентауро» перешла к обороне и удерживала позиции, хотя ее положение становилось все более изолированным от остальных войск, пока греческое контрнаступление, начавшееся 16 ноября, не заставило итальянские войска отступать на север, и «Чентауро» была вынуждена отойти, чтобы избежать окружения. При отступлении дивизия потеряла свои последние оставшиеся танкетки, которые сломались или увязли в грязи. 9 декабря «Чентауро» была отведена в резерв для перевооружения средними танками.
Несмотря на эту неудачу, пополненная и перевооруженная дивизия «Чентауро» была возвращена на фронт и продолжала поддерживать итальянские войска в Албании. Дивизия участвовала в многочисленных контрударах, но горная местность ограничивала подвижность танков и вынуждала проводить фронтальные атаки против хорошо укрепленных позиций греческих войск. Это было не самое эффективное применение для бронетанковой дивизии, и прорвать фронт греков так и не удалось. В конце марта 1941 г. дивизия «Чентауро» была отведена на север Албании для участия в наступлении против Югославии. 11 апреля дивизия начала наступление из северной Албании, преодолевая сопротивление уже разваливавшейся югославской армии, имея задачу соединиться с дивизией «Литторио», наступавшей на юг. К 17 апреля «Чентауро» успешно выполнила эту задачу, преодолев 160 км по труднодоступной горной местности и соединившись с частями «Литторио» у Требинье. После этого «Чентауро» была направлена на родину для реорганизации и перевооружения. В ноябре 1942 г. дивизия была направлена в Северную Африку. «Чентауро» прибыла на фронт поздно, дивизии «Ариэте» и «Литторио» к тому времени были уже разгромлены у Эль-Аламейна. Дивизия «Чентауро» приняла участие в последних боях кампании в Тунисе, прежде чем была расформирована в апреле 1943 г.