В 1932 г. в Вооруженных Силах насчитывалось 203 ТБ-1, которые в летний сезон участвовали во всевозможна учениях. В 1933 г. ТБ-1 считался уже вполне освоеным типом, однако к тому моменту роль основного тяжелого бомбардировщика фактически перешла к ТБ-3, серийное производство которых нарастало. Начиная с 1935 г., ТБ-1 все активнее стали переводить на вспомогательные роли, включая выполнение транспортных задач. По состоянию на 25 сентября 1940 г. в ВВС Красной Армии насчитывалось 28 ТБ-1, из которых только 8 считались исправными, а 11 оценивались как совершенно непригодные для эксплуатации.
ТБ-1 нашел применение в период создания советских Воздушно-десантных войск, которые вначале входили в состав ВВС. Первая учебная комбинированная воздушно-десантная операция с участием ТБ-1 состоялась 15 августа 1931 г. В тот день сначала из двух АНТ-9 в районе Красного села под Ленинградом десантировались 19 бойцов парашютно-десантного отряда. После захвата обозначенной площадки и обеспечения круговой обороны здесь приземлилась эскадрилья ТБ-1, доставившая отряд Е.Д. Лукина с оружием, боеприпасами и автомашинами. Тщательно отрепетированная операция прошла за считанные минуты. Операцию повторили на аэродроме в Гатчине. Затем по просьбе командующего войсками Киевского военного округа отряд по воздуху перебазировали в Киев. Здесь при проведении войсковых маневров в районе Могилевки осуществили две комбинированные операции 10 и 14 сентября. Парашютистов сбрасывали из трех АНТ-9, затем эскадрилья ТБ-1 приземлялась и выгружала технику и вооружение.
Хотя первые эксперименты оказались вполне успешными, новый род войск все еще находился в зачаточном состоянии, и требовалось вести дальнейшее совершенствование техники и снаряжения. В апреле-мае 1933 г, в каждом военном округе сформировали отдельные стрелковые батальоны особого назначения (ОСБОН), куда по штату входили 2 У-2, 2 Р-5 и 1 ТБ-1. В сформированную бригаду Особого назначения в Детском Селе сначала предполагали направить 6 ТБ-1, затем 3 ТБ-3 и 3 ТБ-1. В конце мая 1933 г. начались сборы десантных отделений стрелковых дивизий в Мо-нино под Москвой и в Гатчине под Ленинградом. Парашютные прыжки осуществляли из ТБ-1, оборудованных кабинами КП-1 системы Гроховского. Впрочем, уже в 1934-35 гг. для осуществления в ходе учений массовых десантов применили ТБ-3, а ТБ-1 с подвесными кабинами использовали для тренировок.
Применение ТБ-1 в составе авиации Морских сил началось немного позднее, чем в ВВС. Один такой самолет на колесном шасси числился у моряков с 1 января 1931 г. Затем поступило еще несколько машин, которые составили первый торпедный отряд в составе 9-й авиабригады Морских сил Черного моря. Именно в этом подразделении, базировавшемся на аэродроме Кача, провели первые испытания по сбросу при помощи парашютов торпед ВВС-15, мин ВОМИЗА-100 и сброса с бреющего полета торпед ВВС-12.
Осенью 1931 г. на Балтике в 62-й эскадрилье 4-й авиабригады насчитывалось три ТБ-1П, которые использовали для испытаний сброса с бреющего полета низковысотных торпед ТАН-12. В 1932 г. началось формирование подразделений минно-торпедной авиации: на Балтике – 121-я эскадрилья, на Черном море – один отряд 124-й эскадрильи, на Тихом океане – уже упомянутый выше отряд П.И. Сучко. Кроме проведения торпедных атак, самолеты предполагалось использовать для постановки минных заграждений на предполагаемых путях передвижения неприятельских кораблей.
Десантники покидают ТБ-1
Аэродромная команда готовится сдвинуть с места примерзший к снегу самолет
Авария ТБ-1 из-за поломки левой основной стойки шасси во время резкого разворота
В сентябре 1933 г. ТБ-1П впервые участвовали в крупных учениях Балтийского флота. Торпедоносцы 121-й эскадрильи «атаковали» эсминец «Карл Маркс», игравший роль финского броненосца «Вяйнемяйнен». В октябрьских учениях «нападению» подвергался линкор «Марат». Маневры показали, что сброс высотных торпед на парашютах малоэффективен, и следует развивать низковысотную технику и тактику. Однако для подобных стремительных атак ТБ-1 подходил мало – крупный тихоходный самолет сам был неплохой целью для ПВО.
На Балтике значительная часть поплавковых ТБ-1 базировалась в Гребном порту (Гавани) Ленинграда на Васильевском острове, поэтому горожане могли в летний период наблюдать полеты этих необычных воздушных кораблей. По причине недостатка минно-торпедного оружия они выполняли задачи разведки, связи с флотом и учебного бомбометания. Использовали их и для поисково-спасательных операций. Так, когда летом 1934 г. в Финском заливе произошел взрыв в одном из отсеков подводной лодки Л-2 «Сталинец», для эвакуации раненых с субмарины вылетела пара ТБ-1, экипажи которых возглавляли командир 122-й эскадрильи A.M. Вирак и командир отряда А.А. Полозов. Поиск аварийного корабля происходил ночью. В воздухе тяжелые машины разошлись, и обнаружить лодку удалось экипажу Полозова. В полной темноте, подсвечивая посадочными фарами, он стал заходить на посадку. Фары давали рассеянный свет на удалении не более тридцати метров. Тем не менее, Полозов удачно приводнился, подошел к лодке и забрал раненых.