“卡特琳娜”的机组成员数从8到10人不等，具体取决于任务。尽管主要的飞行人员是巡逻飞机的指挥官（军衔通常是上尉），但至少还有另外两名机组人员也有资格驾驶飞机。在漫长、令人疲劳的海上飞行过程中，这三人需要进行轮班，轮流进出驾驶舱驾驶飞机。
对海军少尉威廉•坦纳（William Tanner）来说，其在作为“卡特琳娜”巡逻飞机的指挥官第一次执行任务时便用深水炸弹攻击了一艘潜艇，这艘潜艇也遭到了一艘美国驱逐舰的炮击。不过，当坦纳的水上飞机向潜艇投下深水炸弹并爬升拉起时，他产生了困惑：这有可能是艘美国潜艇吗？我们刚刚杀死了自己人吗？之后，坦纳和他那架“卡特琳娜”上的机组成员恢复了在珍珠港入口外宁静海域的黎明巡逻，珍珠港是夏威夷群岛瓦胡岛上一座大型海军基地的所在地。此时是1941年12月7日，星期日，凌晨六点。
很快，真相便大白于天下：坦纳少尉的那架“卡特琳娜”帮助击沉了美国正式加入第二次世界大战以来的第一艘敌舰。距离坦纳少尉击沉这艘微型潜艇短短一英里处，不到两个小时后，珍珠港便遭受了轰炸——这艘微型潜艇是即将飞来的日军空袭部队的先遣侦察兵力。
在即将在日军的空袭中被毁的92架海军飞机中，有68架是被困在地面或海里的PBY“卡特琳娜”水上飞机，其中大部分停在瓦胡岛东侧卡内奥赫（Kaneohe）海湾的大型水上飞机基地内，该基地在日军对珍珠港发起大规模空袭前就遭到了空袭。这种明显的“优先遭受打击”的地位也凸显了日军对“卡特琳娜”飞机远程武装巡逻和敏锐的侦察能力的重视。
在珍珠港事件中被摧毁的“卡特琳娜”
当美军在大约三个星期后展开报复性反击时（美军对菲律宾霍洛岛上的一处日军基地发动了袭击），海军的PBY接到了任务。6架“卡特琳娜”在黎明时分飞抵霍洛岛，用500磅（约227千克）重的炸弹和鱼雷发起了复仇。不幸的是，它们迅速成了蜂拥而至的24架日军零式战斗机的猎物，并为日军地面上的防空炮手提供了练习对空射击的绝佳靶子。在仅仅炸伤了一艘日军货轮之后，只有两架PBY返回了基地。
“在任何情况下，除非得到战斗机机队的保护，否则都不应允许PBY与敌人的战斗机接触”，在“霍洛岛惨剧”中幸存下来的一位“卡特琳娜”飞行员在报告中这样写道。海军将领们对此也是认可的：在白天，“卡特琳娜”的速度太慢，武器装备的火力也不足，而且在战争初期它们还缺少保护机组成员的装甲和诸如自封油箱等防护设施。
老掉牙的“卡特琳娜”还是美国首批使用机载雷达升级的飞机之一。日本人忽视了对雷达的研发，因此日本帝国海军的舰艇在天黑后不得不依靠声音探测系统来搜寻敌人。不同于执行白天任务时一边倒地被动挨打，美国海军的“卡特琳娜”在夜间获得了改变游戏规则的优势：对PBY水上飞机而言，夜间作战的许多常见不利条件（如深度知觉减弱和海面上晃动的云影）反而有助于“卡特琳娜”发挥自身的优势。配备雷达的PBY被漆成黑色，被指定用于对日军舰船的夜间突袭，它们被称为“黑猫”（Black Cat）。
美国海军VP-52中队的PBY，它们被涂成黑色，以作为执行夜间任务时的伪装色。它们执行的夜间任务是在太平洋上跟踪日军舰船
“像许多参加过第二次世界大战的人一样，我父亲也从未谈论过他在战争中所做的事情”，罗恩•迈纳（Ron Miner）在今天这样说道，“我认为我甚至都没意识到他曾经飞过‘卡特琳娜’，直到他去世。”在霍华德•迈纳（Howard Miner）于2011年去世后，他的儿子罗恩•迈纳发现了他父亲保存下来的大量详尽的日记，里面甚至包括大量素描。根据日记的记载，在太平洋战争中，老迈纳一直担任“黑猫”的副驾驶兼领航员。罗恩•迈纳将他父亲的日记和素描绘画，以及对少数健在的“黑猫”机组成员的采访编纂成了《黑猫速写》（Sketches of a Black Cat）一书，该书于2016年出版，书中精心讲述了这些目前已全部去世的PBY机组人员的生活和经历。
“我们的任务是在夜间搜索、骚扰和轰炸”，霍华德•迈纳在他的第一次作战任务中这样写道，“我们会在日落前不久起飞，并沿着所罗门群岛中新乔治亚海峡（当时被称为“The Slot”）的中线继续飞，在天黑后抵达敌占岛屿。我们的飞机绰号‘黑魔法’，其通常会整夜在6000至8000英尺（约1830至2440米）的高度巡航并搜索目标。”
随着美军在日据岛屿上不断展开“蛙跳”作战，“黑猫”们也在沿途的每一点都进行了出动，以“软化”日军的防御并破坏其运输。在有目标的地方，不论天气如何，“黑猫”每天晚上都会飞行。在一片黑暗中，配备雷达的“黑猫”可以在50英里（约80千米）之外找到敌军的舰船。在飞到目标上空之后，“黑猫”会先投下带降落伞的镁质照明弹，照亮目标的同时也可以让敌人的高射炮手暂时失明。通常，投下的照明弹在落到海面上之前就会被敌人打落，但时间已经足够让机组成员对目标进行主动识别确认了。
1944年7月，美国海军的“西提斯湾”（USS Thetis Bay，属于“卡萨布兰卡”级）号护航航空母舰正在运送一队PBY“卡特琳娜”水上飞机前往太平洋战区作战。由于机体尺寸巨大，因此偌大的航母甲板上只能停放寥寥几架“卡特琳娜”