Для проведения практических занятий и танковых стрельб кафедра развернула лабораторную базу в Сталинских лагерях под Ташкентом и приступила к учебной работе. В начале войны применялась следующая методика изучения дисциплин кафедры. После цикла теоретических занятий слушатели выезжали на полигон для изучения и проведения боевых стрельб.
После разгрома немецких войск под Москвой и Сталинградом было принято решение о возвращении академии из Ташкента в Москву. С августа 1943 г. кафедра уже работает в Москве. На полигоне «Сенеж», где недавно побывал враг, были проведены учебно-боевые стрельбы по бронеобъектам противника, подбитым в ходе битвы за Москву.
В сентябре 1943 г. кафедра танковой артиллерии разделяется на две самостоятельные кафедры: «Кафедра стрельбы из танков и САУ» и «Кафедра материальной части артиллерии», которые возглавили преподаватели кафедры М.Н. Малина и В.Я. Никулин. Начальник кафедры танковой артиллерии генерал-майор ИТС Н.С. Огурцов был назначен на должность заместителя начальника академии по артиллерии.
В 1945 г. после победы в Великой Отечественной войне академия и кафедры перешли к обучению слушателей по полной программе, разработанной перед началом войны.
В связи с появлением атомного оружия сотрудники кафедры принимают участие в испытаниях комплексов вооружения танков на устойчивость к поражающим факторам ядерных взрывов, проводившихся на Семипалатинском ядерном полигоне (Ю.П. Павлов) и на специальных стендах (установках) в Кубинке и в Загорске. В результате проведенных работ были предложены и реализованы на танках электромеханические и электронные устройства для защиты оптики и глаз экипажа от светового излучения ядерного взрыва, а также защитные экраны для элементов вооружения от проникающей радиации.
С целью защиты экипажа танка от радиоактивной пыли при действиях на зараженной местности танки начали оснащаться нагнетателем воздуха с фильтровентиляционной установкой, создающей внутри танка избыточное давление, которое препятствовало проникновению пыли внутрь танка и вместе с тем затрудняло процесс попадания пороховых газов в боевое отделение после выстрела. Для лучшего удаления пороховых газов из канала ствола после выстрела ствол танковой пушки оборудовался эжекторным устройством.
В послевоенный период строительства Вооруженных Сил СССР осуществлялось перевооружение танковых войск новыми образцами, Т-54 (1946 г.), ПТ-76 (1951 г.), Т-10 (1953 г.), Т-55 (1956 г.), Т-62 (1962 г.) что потребовало переработки учебно-методических материалов по всем учебным дисциплинам кафедры.
