Служба в 1936 — 1941 гг. и предвоенные модернизации
Небольшие размеры и устаревшая концепция проекта не давали шансов этим крейсерам на сколько-нибудь существенную модернизацию. К середине 1930-х годов командование считало их уже непригодными для действий с современными эсминцами, которым они уступали не только в скорости, но и в вооружении. По условиям Лондонского договора 1930 г. эти крейсера после 1935 г., когда истекал установленный им срок службы, следовало вывести из состава флота, а их тоннаж использовать на постройку новых крейсеров. Японцы вывели «Тенрю» и «Тацута» в резерв, освободив 6460 т для нового строительства, но исключать эти корабли из списков флота не собирались. В 1936 г. их признали вполне подходящими для службы в водах Китая. С 10 по 18 ноября ходовые мостики на крейсерах защитили дополнительными листами стали Дюколь, и 20 ноября оба они вошли в 10-ю эскадру 3-го флота, заменив крейсер «Кума». Первую половину 1937 г. корабли действовали в водах Северного Китая, но с началом японо-китайской войны перешли в район Шанхая, поддерживая там армейские операции и осуществляя блокаду побережья. В начале года перед носовой трубой по бортам установили два одиночных 13-мм автомата типа 93. Когда 20 октября был организован 4-й флот, «Тенрю» и «Тацута» вошли в состав 14-й эскадры, но 1 декабря вернулись в 10-ю (3-й флот). 1 июля 1938 г. эскадра была переведена в 5-й флот, и оба корабля поддерживали десанты в районе округа Кантон, Южный Китай. Они вернулись в метрополию 14 декабря и были поставлены в резерв в своих базах для прохождения текущего ремонта. Тем временем готовилась их переделка в крейсера ПВО по примеру английских «С». Проект, разработанный МТД в 1935 — 1936 гг., предполагал полную замену вооружения, объединение всех дымоходов в одну трубу, как на «Юбари», и замену всех котлов на нефтяные. Новое вооружение должно было состоять из восьми 12,7-см зенитных орудий типа 89 (боезапас по 150 снарядов на ствол) в четырех спаренных установках А1 без щитов, размещенных примерно на местах 14-см орудий, четырех строенных 25-мм автоматов типа 95 (по 3000 выстрелов на ствол), установленных по углам средней надстройки, двух бомбометов (по одному типов 93 и 94) и четырех бомбосбрасывателей на шканцах (всего 36 глубинных бомб типа 95). Для управления стрельбой предполагались два зенитных директора типа 94 в башенках на носовой и кормовой надстройках, а за трубой — 110-см прожектор типа 92.
Средства на модернизацию предусматривались в рамках «Третьей программы по замене кораблей 1937 года», но начать ее не смогли из-за чрезмерной загрузки верфей. В 1938 — 1939 гг. МГШ снова предложил переделать «Тенрю» и «Тацута» в крейсера ПВО, на этот раз с новыми 8-см/60 зенитками типа 98, находившимися в разработке. Однако и на этот раз от модернизации отказались в пользу новых эсминцев ПВО типа «Акидзуки», а спаренные 8-см зенитки позже установили на легкие крейсера типа «Агано».
1 декабря 1939 г. устаревшие корабли перевели на базу Майдзуру: «Тенрю» вошел в состав соединения базы как охранный корабль, также выполняя функции учебного в инженерной школе, а «Тацута» поставили в резерв.
Когда 15 ноября 1940 г. объявили о начале первой фазы подготовки к войне, на обоих крейсерах приступили к модернизации, зачислив их в 18-ю эскадру 4-го флота. Во время модернизации сняли 8-см зенитку и 13-мм автоматы, на месте которых установили два спаренных 25-мм автомата. Ходовой мостик накрыли стальной крышей, котлы со смешанным отоплением переделали на чисто нефтяное, усовершенствовали радиопеленгаторную установку. После докования на верфи флота в Куре 10 — 16 мая 1941 г. крейсера перешли в Йокосуку, откуда вместе с флагманским кораблем эскадры учебным крейсером «Касима» и лидером 6-й флотилии «Юбари» направились 25 мая в южные моря. После обхода подмандатных островов «Тенрю» 6 июля вошел в лагуну атолла Трук, а «Тацута» вернулся в Майдзуру 15-го. С 6 по 20 августа в сухом доке был отремонтирован его корпус, а 1 сентября он вышел в море и 12-го присоединился к «Тенрю» на Труке. Крейсера оставались в базе до 2 декабря, проводя интенсивные учения. Командиром «Тацута» с 20 августа стал капитан 1 ранга Баба Ёсифуми, а командиром «Тенрю» с 28 августа — капитан 1 ранга Гото Мицутаро.
Оба крейсера вошли в состав Соединения южных морей, созданного на базе 4-го флота вице-адмирала Иноуйе для захвата островов Уэйк, Гуам, Макин, Тарава и базы Рабаул на острове Новая Британия. 1 декабря 18-ю эскадру возглавил контр-адмирал Марумо Кунимори, поднявший флаг на «Тенрю». Транспорты с десантом на Уэйк и силы поддержки сосредоточивались в лагуне атолла Кваджелейн, куда «Тенрю» и «Тацута» прибыли из Трука 5 декабря.
