Один из первых серийных ТБ-7 решили испытать в реальных условиях войны с Финляндией. В январе 1940 года экипаж летчика НИИ ВВС Дацко на ТБ-7 направился на Карельский перешеек, но до театра военных действий машина не долетела. Самолет потерпел аварию, как отмечалось в аварийном акте, по вине летчика. В том же 1940 году первые серийные машины начали передавать военным.
Впервые серийные машины ТБ-7 должны были представить публично во время первомайских торжеств 1940 года. Для этого две машины (первую серийную №4211 и №4216 с АЦН-2) начали готовить к параду. Утром 30 апреля самолеты вылетели в Москву на аэродром в Чкаловское. Самолет №4211 пилотировал полковник М.Громов. У него при посадке не встали на замки основные стойки шасси, и самолет сел на "брюхо". В результате над Москвой прошла только вторая машина №4216, управляемая летчиком НИИ ВВС Кабановым. Вскоре после этого первого публичного дебюта, первая готовая шестерка ТБ-7 была передана в 14-й ТБАП, базировавшийся на аэродроме Борисполь под Киевом.
Весной 1940 года были сформированы первые три постоянных экипажа ВВС на ТБ-7 (командиры кораблей – Лисачев, Горбунов и Макаренко). В мае они приступили к изучению матчасти, а уже с осени 1940 года участвовали в перегонке серийных ТБ-7 из Чкаловского и Казани в Борисполь. До конца года военным были сданы все выпущенные серийные машины с различными типами двигателей. До начала войны в войска удалось сдать, по данным НКАП, всего 27 машин.
Не все машины попали в часть, и не все были боеспособны. Известно, что по данным штаба ВВС, по состоянию на 20 апреля 1941 года в строю находилось 10 ТБ-7. Одна машина ТБ-7 №4216 (первая, переданная в полк) в декабре 1940 года потерпела катастрофу, а одна сильно повреждена при аварии. Осенью 1940 года летный состав 2-й эскадрильи начал совершать на ТБ-7 ознакомительные полеты.
Все это происходило до конца года, до декабря, до того момента, когда произошла катастрофа. Никакой информации из полка в ОКБ не приходило, вся информация ограничивалась слухами, никакой официальной информации от ВВС начиная с декабря 1940 года по эксплуатации ТБ-7 не было. В 14 ТБАП помимо ТБ-7 (одна эскадрилья) стояли на вооружении ТБ-3. Штаб 18-й АД ДД куда входил 14 ТБАП, находился в Скоморохах, там же базировался 90 ДБАП и 93 ДБАП на ДБ-ЗФ. Для выяснения реального состояния дел в эксплуатации, а также возможных: претензий к матчасти и заводу, ОКБ направило на Украину ведущего инженера по летным испытаниям Я.С.Осокина.
