В ходе ночных рейдов реально оценить результативность ударов было сложно, хотя после сброса 4–4,5 тонн бомб позади самолёта почти всегда оставалось зарево пожаров, о чём авиаторы честно писали в своих отчётах о проведённых вылетах.

Случались у новичков и казусы. Однажды, возвращаясь ночью после бомбёжки корабль Водопьянова угодил в облачность. Самолёт был оснащён первой отечественной системой антиоблединения, и командир экипажа, не раздумывая долго, включил её. В это момент облачный фронт остался позади, и тут же ударили разрывы зенитных снарядов. В довершение ко всему сзади послышался стук заработавших пулемётов.

«Ночной истребитель, твою мать!.. А ведь разведка ничего не сообщала об этом! — вспоминал позже Михаил Васильевич. — Делаю несколько виражей и пытаюсь сбить преследователя со следа, но странное дело: зенитная артиллерия финнов продолжает стрелять как ни в чём не бывало и весьма точно. Это очень странно. Они как будто видели наш самолёт и при этом не боялись попасть в свой истребитель…

Но нам повезло. Правда, после приземления я обратил внимание, что бегущие навстречу нам механики и лётчики недавно севших бомбардировщиков почему-то показывают на крылья пальцами и смеются. Если у нас пробиты крылья, то в этом нет ничего смешного. Как бы там ни было, спускаюсь на землю и докладываю командиру группы о выполнении задания.

— Вы что, — спрашивает командир слегка улыбаясь, — на международной трассе пассажиров возите?

— Почему Вы так решили? — недоумённо спрашиваю я, ожидая какого-нибудь подвоха.

— А почему же тогда у Вас аэронавигационные огни включены? — вопросом на вопрос отвечает мне командир группы.

Тут только я понял, почему нас так точно и долго обстреливали зенитки.»

«Крайним» в этом эпизоде, как обычно, оказался подчинённый, а точнее — один из прикомандированных к экипажу полярных авиаторов рядовых воздушных стрелков. «Послушайте, — спросил Водопьянов у хвостового стрелка, лампочка возле которого горела особенно ярко. — Вы же видели, что загорелись бортовые аэронавигационные огни? Почему вы не разбили лампочку?

— Я думал, — последовал ответ, — Вы её нарочно для меня включили, чтобы мне светлее было!.. Ну, я и выпустил все патроны… Думаю, удачно…»

Модификация АНТ-6А применявшаяся в Полярной Авиации по праву считалась наиболее совершенной в линии развития ТБ-3, однако таких машин было построение очень немного и только одна из них, пилотируемая комбригом М.В.Водопьяновым, участвовала в «зимней» войне.

Точку в дневных вылетах на бомбометание поставил случай с самолётом группы Спирина, произошедший 10 марта 1940 г. Недавно прибывшие экипажи ТБ-3 выпустили днём для ознакомления с районом перед ночными вылетами. Они шли группой без прикрытия на Рованиеми. У станции Вика советские самолёты атаковал одинокий финский истребитель-биплан. Наши экипажи поначалу отнеслись к противнику довольно снисходительно, определив его как «Геймкок», однако на самом деле это был достаточно современный «Гладиатор», который пилотировал шведский доброволец, имевший вполне подходящую фамилию Г.Карлссон. Он сделал несколько заходов снизу-сзади (в группе имелось несколько машин старой постройки, не имевших не только нижней, но и задней огневой точки.

Пилот истребителя чётко сознавал, что боекомплекта для его четырёх пулемётов винтовочного калибра с трудом хватит на то, чтобы завалить хотя бы один самолёт, и потому действовал по всем правилам, атакуя замыкающую строй советских бомбардировщиков машину, командиром которой являлся старший лейтенант С.Т.Карепов. В конце концов, шведский волонтёр добился своего, и четырёхмоторник, заваливаясь на правое крыло, скрылся в облаках. Подбитая машина совершила посадку на вражеской территории, и экипаж был вынужден принять бой с окружившими самолёт финскими пехотинцами и полицейскими. В плен были взяты только двое, а остальные погибли.

По возвращении группы бомбардировщиков выяснилось, что стрелки самолётов вели весьма беспорядочный огонь по одинокому вражескому истребителю и умудрились наделать дырок в хвостовых оперениях и стабилизаторах двух своих машин. Тогдашний начальник ВВС Я.Смушкевич отреагировал на этот случай очень резко: «В дальнейшем категорически без моего особого разрешения запрещаю применять ТБ-3 днём.».

И всё же в целом и на этой войне ТБ-3 в основном использовались как транспортные самолёты. В условиях зимнего бездорожья авиация зачастую оставалась единственным средством снабжения войск на передовой. Особенно большую роль эти самолёты сыграли в обеспечении 54-й стрелковой дивизии, отрезанной финнами от своих. 45 дней это соединение снабжалось только по воздуху. Грузы перебрасывались на СБ и на ТБ-3. Последние оказались для подобного применения куда более приспособлены, поскольку на СБ бомботсек был маленький, а с наружной подвески громоздкие тюки ПДММ срывало уже на скорости свыше 250 км/ч. Зато ТБ-3 набивали «доверху».

Продукты, махорку папиросы, спички, витамины укладывали в мешки, а мешки запаковывали в тару от бомб ФАБ-50 и ФАБ-100. Так же первозили гранаты. Их оборачивали ветошью, а в мешки подкладывали сено и паклю. Патроны клали лентами прямо в цинках и россыпью в ящиках и даже вёдрах. Снаряды, заряды, мины, толовые шашки автоматы ППД и диски к ним, снайперские винтовки, радиостанции, аккумуляторы и телефоны сбрасывались в парашютных мешках ПДММ. Если не хватало специальных грузовых, прицепляли десантные ПН-2 и ПН-4. Бензин сбрасывали в баках ПДББ или просто в 200-литровых бочках. Шинели, ватники, валенки и одеяла просто связывали в тюки. Всё это укладывали в бомбоотсеки на самодельных деревянных мостиках и вешали на наружные бомбодержатели. Сброс осуществлялся без парашютов по обстановке, с высоты от 50 до 400 м. Проход ТБ- 3 на малой высоте на виду у противника являлся самой опасной частью полёта.

В составе гоминдановских ВВС тяжёлые бомбардировщики ТБ-3 использовались исключительно в качестве транспортных самолётов.

ТБ-3 с моторами М-Х7 из состава 28-й тяжелобомбардировочной авиабригады, часть сил которой была передана в состав «авиагруппы Коновалова», принимавшей участие в боевых действиях у озера Хасан.

АНТ-бА с моторами М-34ФРНВ из состава Полярной Авиации Героя Советского Союза Михаила Водопьянова, входивший в состав ночной бомбардировчной авиагруппы ККС 8-й армии. Карелия, зима 1939–1940 г.

Самолёт несёт на внешней подвеске восемь бомб ФАБ-250 и оснащён двумя турелями с пулемётами ШКАС.

Финны, прекрасно понимавшие, что каждый прилетевший самолёт ощутимо снижает вероятность того, что окружённая группировка русских сдаться в плен, палили из всех видов оружия. Несмотря на почти непроходимые для техники леса, в район «котла» были доставлены две батареи зенитных автоматов. Правда, их расчётам то же приходилось несладко, так как их позиции постоянно пытались подавить истребители-штурмовики И-15бис, а потому основные повреждения транспортные самолёты получали от огня стрелкового оружия, при этом две машины были сбиты!

Именно вылеты на снабжение окружённых частей внесли наибольший вклад в потери ТБ- 3. Один повреждённый четырёхмоторник совершил вынужденную посадку прямо у командного пункта 54-й дивизии, и экипаж остался жив. Другой не дотянул до своего аэродрома и сел в лесу: один пилот погиб, двое авиаторов были ранены. Ещё две машины получили сильные повреждения. Последняя потеря пришлась на несчастливое число: 13 февраля ТБ-3 их состава 7-го ТБАП был повреждён зенитной артиллерией уже после сброса груза. Экипаж посадил самолёт на лёд замерзшего озера, но уйти к своим не удалось: финны контролировали весь район и быстро окружили самолёт. Около часа отбивались авиаторы огнём из бортовых пулемётов и личного оружия. Финальную точку в этом бою поставили финские миномёты буквально в клочья разодравшие гигантскую подбитую птицу, в обломках которой уцелело только двое раненых, которых и взяли в плен.