Уже 21 октября 1936 г. первый невооруженный СБ с заводским No. 2221 под обозначением ПС-40 зарегистрировали как СССР-И188. Поначалу самолет был оснащен двигателями М-100 и числился за авиамоторным заводом No. 26 в Рыбинске. Позднее этот экземпляр, уже с двигателями М-103, переподчинили авиамоторному заводу No. 16 в Воронеже. Самолет использовался для срочной доставки технической документации, образцов деталей и оборудования, при необходимости доставлял нужных специалистов с одного предприятия на другое. Незадолго до окончания 1936 г. - 27 декабря - еще один ПС-40, заводской No. 2204, бортовой СССР-Ш1114, поступил в 1-ю летную школу ГВФ в Тамбове. Именно из этой школы с должности инструкторов летного дела тремя месяцами ранее отправились на войну в Испанию два болгарских летчика - Пикар Иванов и Волкан Гораиов. Иванов погиб в январе 1937 г. при выполнении боевого задания на СБ. Горанов в конце года вернулся в СССР и стал Героем Советского Союза.

Несмотря на оптимистичные представления о ближайшем использовании скоростного "почтовика", внедрение в гражданских ведомствах его поначалу задерживалось. В 1937 г. практически все СБ направлялись на вооружение ВВС Красной армии. Поэтому в тот год всего три экземпляра получили гражданские опознавательные знаки: ПС-40 СССР-Л2137 (позднее перерегистрирован на СССР-Т2137), ПС-40 СССР-Ш1113 и ПС-40 СССР-И233. Указанные машины позволили отработать методику их использования в гражданских организациях и определить перечень необходимых изменений при серийном изготовлении. В НИИ ГВФ в этот период разработали и испытали колесно-лыжное шасси, позволяющее эксплуатировать самолет в период весенней распутицы. Впрочем, об использовании такого комбинированного шасси ничего не известно.

В 1938 г. московский авиазавод No. 22 выпустил две серии (85-я и 89-я) скоростных бомбардировщиков, которые официально сдавались как ПС-40. Машины были оснащены двигателями М-100 и М-100А, на них не устанавливалось оборонительное вооружение, прицелы, бомбодержатели и бомбосбрасыватели. Платная нагрузка до 1000 кг размещалась преимущественно в бомбоотсеке. Также для грузов или пассажиров использовались кабины штурмана и стрелка. При этом ПС-40 сдавались заводом-изготовителем с учетом вероятного переоборудования вновь в вооруженный вариант. Комплекты вооружения для каждого переданного в ГВФ самолета передавались в виде неприкосновенного запаса (НЗ) на специальный склад No. 1 Народного комиссариата обороны (НКО), размещенный в Балашихе под Москвой.

В 1938 г. в эксплуатацию вступило 44 ПС-40, из которых 4 экземпляра получили заводы авиапромышленности для обеспечения срочных транспортных перевозок - СССР-И258, СССР-И266, СССР-И277, СССР-Х193. Аэрофлот получил 40 ПС-40, из которых 4 экземпляра использовались для обучения летного состава - ПС-40 СССР-Л2452, СССР-Т228, СССР-Ш1280, СССР-Ш1281. Тридцать шесть экземпляров поступили для эксплуатации на воздушных линиях. Распределились они следующим образом (в ходе эксплуатации имелись случаи передачи самолетов из одного управления в другое):

• ПС-40 СССР-Л2440 НИИ ГВФ.

• ПС-40 СССР-Л2446

• Грузинское Управление ГВФ.

• ПС-40 СССР-Л2465

• Северное Управление ГВФ.

• ПС-40 СССР-А2479 Азово-Черноморское

• Управление ГВФ.

• ПС-40 СССР-Л2480 Азово-Черноморское Управление ГВФ.

Девятнадцать ПС-40 (СССР-Л2442, А2443, Л2445, Л2448, Л2449, А2450, Л2455, Л2456, Л2459, Л2460, Л2466, Л2467, Л2472, Л2473, Л2474, А2475, Л2781, Л2782, Л2783) получило Управление воздушной магистрали Москва - Иркутск. Эта магистраль являлась частью воздушного пути на Дальний Восток. Восточнее Иркутска перевозки осуществляло Дальневосточное Управление ГВФ, которое получило в 1938 г. 12 ПС-40 (СССР-Л2444, А2447, Л2451, Л2453, А2457, Л2458, Л2461, Л2462, Л2463, Л2464, Л2468, Л2469).

Первые пробные рейсы по маршруту Москва - Владивосток начались осенью 1938 г. Регулярные полеты самолетов ПС-40 на этой самой дальней авиалинии протяженностью 7000 км стали осуществляться с 1939 г. В зимнее время ПС-40 добирались до Владивостока с учетом промежуточных посадок и плохой погоды за трое суток. Полетное время значительно сократилось, однако сами полеты в значительной степени сковывались сложными метеоусловиями. 20 июля 1939 г. ПС-40 СССР-Л2460 при попадании в мощное грозовое облако разрушился в воздухе. В 1939 г. в ГВФ поступило всего два новых ПС-40. Одна машина - СССР-Л2454 - попала в Западно-Сибирское управление ГВФ, вторая - СССР-Х254 - в Наркомат лесной промышленности. Очевидно, что к концу 1939 г. появилась потребность в новых поставках гражданских СБ. Тем более, что часть имевшихся машин находилась в ремонте, часть была потеряна в авариях и катастрофах.

Новые поступления в ГВФ начались с февраля 1940 г. В летные школы и на курсы летной подготовки шли самолеты ПС-40 с двигателями М-100А. На воздушные линии поставлялись более совершенные самолеты ПС-41 с двигателями М-103У и радиаторами водяного охлаждения по типу СБ-бис-3 (то есть размещенными под двигателем). Первый ПС-41 СССР-Л3533 (заводской No. 6/215) прошел государственные испытания в НИИ ГВФ до наступления марта 1940 г. Отмечалось улучшение всех эксплуатационных показателей, в том числе увеличение обзора летчику, возможность уборки лыж, наличие посадочной фары. Согласно заключения по испытаниям, ПС-41 допускался к полетам на линиях ГВФ как магистральный почтовый самолет с полетным допустимым весом 7000 кг.

Всего за 1940 г. в ГВФ поступило около 100 экземпляров ПС-40 и ПС-41. Их распределение и бортовые номера выглядели следующим образом:

• НИИ ГВФ - ПС-41 СССР-Л3533 ЛИИ ГВФ - ПС-41 СССР-Л3503 Летный центр ГУ ГВФ - ПС-41 СССР-Л3517.

• Курсы высшей летной подготовки получили 10 самолетов. Из них - 1 ПС-41 СССР-Л3529 и 9 ПС-40: СССР-Т468, СССР-Т469, СССР-Т470, СССР-Т471, СССР-Т472, СССР-Т473, СССР-Т476, СССР-Т480, СССР-Т481

• Эскадрилья Особого назначения - ПС-41 СССР-Л3502.

• Северное Управление ГВФ (в основном обслуживало линию Москва-Ленинград) - ПС-41 СССР-Л3504, СССР-Л3505, СССР-Л3506, СССР-Л3507.

• Московское Управление ГВФ (все направления из Москвы) - ПС-41 СССР-Л3525, СССР-Л3541, СССР-Л3534, СССР-Л3515, СССР-Л3520, СССР-Л3522, СССР-Л3530, СССР-Л3544, СССР-Т3518.

• Грузинское Управление ГВФ (линия Москва - Тбилиси) - ПС-41 СССР-Л3508, СССР-Л3509, СССР-Л3516, СССР-Л3526, СССР-Л3540, СССР-Л3542.

• Азово-Черноморское Управление ГВФ (линия Москва - Ростов) - ПС-41 СССР-Л3519, СССР-Л3521, СССР-Л3531, СССР-Л3535, СССР-Л3536, СССР-Л3537, СССР-Т477, СССР-Т482.

• Узбекское Управление ГВФ (линия Ташкент - Ургенч) - ПС-41 СССР-Л3523, СССР-Л3524, СССР-Л3528, , СССР-Л3538.

• Управление воздушной магистрали Москва - Иркутск - ПС-41 СССР-Л3500, СССР-Л3501, СССР-Л3532, СССР-Л3539.

• Дальневосточное Управление ГВФ (линия Иркутск - Владивосток) - ПС-40 (с двигателями М-103) СССР-Л2784, ПС-41 СССР-Л3510, СССР-Л3511, СССР-Л3512, СССР-Л3513, СССР-Т475.

• Тамбовская школа ГВФ - ПС-40 (2М-100А) СССР-Ш1650 - Ш1672 (23 экземпляра), СССР-Ш1673 - Ш1678 (6 экземпляров), СССР-Ш1682 - Ш1688 (7 экземпляров), СССР-Ш 1689 -Ш1693 (5 экземпляров).

• В 1941 г. поступление самолетов ПС-41 в систему ГВФ носило ограниченный характер. До 22 июня поступило 5 самолетов, которые распределились следующим образом:

• Курсы высшей летной подготовки - ПС-41 СССР-Л3527, СССР-Л3543.

• Тамбовское летное училище ГВФ - ПС-40 СССР-Ш1679. СССР-Ш1680, СССР-Ш1681.

Кроме этого, 6 машин передали для других ведомств - ПС-40 СССР-Х197, ПС-40 СССР-И343, ПС-41 СССР-Ф150, Ф151, Ф152, ПС-41 СССР-Т490.

С началом войны, в июне 1941 г. все самолеты гражданской авиации, эксплуатируемые в западной части Советского Союза были сведены в Особые авиагруппы ГВФ (с 1942 г. полки ГВФ). Основной задачей этих авиагрупп стало обеспечение боевых действий Красной армии на различных направлениях. Самолеты ПС-40 и ПС-41 привлекались для доставки вооружения, боеприпасов, срочных документов и карт местности. Кроме этого использовались для выброски парашютистов в тылу противника и расбрасывания листовок. Отмечались случаи боевого использования. В частности, три ПС-41 Северной авиагруппы (бывшего Северного Управления ГВФ), базирующиеся на аэродроме Шоссейная под Ленинградом, были вооружены и использовались как ночные бомбардировщики.

Действия в полосе фронта сопровождались потерями. В период с 22 июня 1941 г. и до наступления нового, 1942 г. в Особых группах ГВФ потеряли 8 ПС-40 и ПС-41 (2 сбито ПВО, 1 уничтожен на аэродроме, 2 пропали без вести, 3 разбиты в авариях и катастрофах). Со второй половины 1942 г. "ПСы" совместно с армейскими СБ используются для буксировки планеров в партизанские районы. Осуществляется перевозка грузов при помощи планеров и в тылу. В период 1942 - 1943 гг. при Московском Управлении ГВФ действовал планерно-транспортный отряд в составе 3 ПС-40, 2 Р-5 и 8 планеров А-7. Отряд осуществлял доставку грузов до Куйбышевского аэроузла.

Пытаясь приспособить свои самолеты для выполнения определенных задач, на производственной базе НИИ ГВФ в Москве провели следующие работы:

• Зимой 1942/43 г. 3 ПС-41 оборудовали для сброса грузов на парашютах, впоследствии эти машины применялись для полетов к партизанам.

• 1 ПС-41 в 1943 г. оборудовали верхней турельной установкой УТК, снабженной крупнокалиберным пулеметом БК калибра 12,7 мм.

• В ходе боевых действий появилось предложение эвакуировать севшие вынужденно самолеты (без запуска двигателя) при помощи других самолетов. Испытания метода велись в планерной школе под Саратовым под руководством известного летчика и планериста Сергея Анохина. ПС-40 легко вытягивал в воздух разведчик Р-5 и даже истребитель Як-1.

• Дополнительные поступления самолетов ПС-40, ПС-41 в транспортные подразделения и авиагруппы ГВФ в период 1942 - 1943 гг. выглядели следующим образом:

• ПС-40 ССССР-Л685 - Особая авиагруппа связи

• ПС-41 СССР-Л686 - 3-я Авиадивизия связи

• ПС-41 СССР-Л688 - 3-я Авиадивизия связи

• ПС-41 СССР-И458 - ЦАГИ

• ПС-41 СССР-И487 - авиазавод No. 22 НКАП

• ПС-41 СССР-И352 - ЛИИ НКАП ПС-41 СССР-И588 - авиазавод No. 122 НКАП

• ПС-40 СССР-Л689 - в/ч 40430 ПС-40 СССР-Л693 - в/ч 40430 Данные самолеты явились последними СБ, переданными не для военного использования. Начиная с 1936 г. и до конца 1943 г. для выполнения задач хозяйственного значения поступило ровно 170 экземпляров ПС-40 и ПС-41. В это число вошли и 4 экземпляра, используемые в авиации УПА ГУСМП.

По состоянию на 1 января 1943 г. во всех соединениях ГВФ числилось 54 самолета ПС-40 и ПС-41. Распределение по соединениям выглядело следующим образом:

• 15 ПС-40, 41 3-я Авиадивизия связи.

• 8 ПС-40, 41 8-й отдельный авиаполк.

• 17 ПС-40, 41 Летные школы ГВФ.

• 1 ПС-40 Азербайджанское Управление ГВФ.

• 10 ПС-40, 41 Дальневосточное Управление ГВФ.

• 2 ПС-40, 41 Западно-Сибирское Управление ГВФ.

• 1 ПС-41 НИИ ГВФ.

Активная эксплуатация вела к неуклонному износу материальной части, поэтому значительное количество ПС-40 и ПС-41 было списано в 1944 г. До окончания войны, в период 1944 - 1945 гг. пять машин потеряли в авариях и катастрофах, одну в боевых условиях. В мае 1945 г. официально лишь 2 ПС-40 числились в 3-й Отдельной Краснознаменной дивизии связи (ОКАДС).

Начиная со второй половины 1920-х в Советском Союзе начали использовать авиацию для полетов на Севере и в приполярных областях. В связи со сложностью полетов и особой спецификой их выполнения в 1936 г. на основе уже имеющихся подразделений было образовано Управление полярной авиацией Главного Северного морского пути - УПА ГУСМП. Парк самолетов Полярной авиации состоял из различных машин, которые в основном передавались из ВВС. Использовались здесь и 4 СБ, имеющие следующие опознавательные знаки: СССР-Н304, СССР-Н305, СССР-Н312, СССР-Н365.

История приобретения по крайней мере двух из них является весьма необычной. С началом советско-финляндской войны в декабре 1939 г. из числа полярных пилотов и опытных летчиков ГВФ была образована специальная группа под руководством И.П. Мазурука. Группа действовала на самолетах СБ в сложных метеоусловиях и по ночам. В конце кампании командир группы Илья Мазурук предложил «присвоить» пару СБ для последующего использования их на Севере. Согласно рассказа участника событий, известного полярного штурмана Валентина Аккуратова, два СБ после окончания боевых действий перегнали в Москву, где их срочно перекрасили в оранжевый и синий цвета. Такая окраска, принятая в Полярной авиации, позволяла хорошо различать самолет на фоне белого снега в случае вынужденной посадки. Дополнительным внешним отличием этих самолетов стала рамка радиокомпаса над кабиной штурмана и нестандартная стойка радиоантенны. 22 февраля 1940 г. оба самолета СБ были зарегистрированы с бортовыми номерами УПА ГУСМП как ПС-41СССР-Н304 и ПС-41СССР-Н305.

Еще один СБ - официально полученный как ПС-41, заводской No. 20/249, бортовой СССР-Н312 - Управление полярной авиации получило в октябре 1940 г. Поначалу данные три экземпляра предполагалось использовать для ледовых разведок в северных морях и для скоростного сообщения с полярными зимовками. Однако на практике оказалось, что СБ требует наличия хороших аэродромов, поэтому машины числились в московской группе особого назначения (МАГОН) УПА и использовались в основном для тренировочных полетов.

С началом войны приказом Наркома Военно-Морского флота No. 00180 от 10 июля 1941 года была сформирована 2-я авиагруппа ВВС ВМФ под командованием И.П. Мазурука. Все 3 ПС-41 вошли в состав этой авиагруппы, насчитывающей 16 самолетов. Во второй половине августа 1941 г. 2-я авиагруппа приступила к воздушной охране западной части Северного морского пути. В том же месяце авиагруппа вошла в состав вновь сформированной Беломорской военной флотилии. В зимнюю навигацию 1941/42 г. самолеты группы вели ледовую разведку для обеспечения боевых операций кораблей Северного флота и Беломорской флотилии. В ходе войны УПА ГУСМП получило и использовало еще один ПС-41 - СССР-Н365 - этот самолет выполнял разведку ледовой обстановки в Белом море вплоть до лета 1945 г. Впоследствии машину передали Наркомзему (Народному комиссариату по землеустройству) и следы ее затерялись.