Хотя ТБ-1 по меркам даже середины 30-х годов — заурядный средний бомбардировщик, боевая мощь одной бригады таких самолетов была больше, чем у всей Эскадры воздушных кораблей в период ее расцвета. Численность машин примерно одинакова, но бомбовая нагрузка каждой больше, а о летных данных и говорить нечего. Боевая живучесть более компактного цельнометаллического ТБ-1 также была выше, чем у громоздкого деревянно-полотняного «Муромца».
Осенью 1929 г. началось формирование первой такой бригады — 11-й в Воронеже. Она состояла из 51-й, 53-й и 59-й эскадрилий. Пока не поступили ТБ-1, каждой из них передали по одному «Голиафу». Это позволило ознакомить с пилотированием двухмоторных машин молодых летчиков, обучавшихся ранее на бипланах Р-1.
На 1 января 1930 г. в ВВС РККА числились 33 тяжелых самолета иностранного производства и всего два ТБ-1. Оба они находились в НИИ ВВС. Но постепенно завод начал сдавать военным все больше самолетов. Хотя на них не хватало различного оборудования — бомбодержателей, прицелов, радиостанций, машины старались побыстрее отправить на места дислокации.
ТБ-1 (АНТ-4) первых серий
ТБ-1 (АНТ-4) серийный на деревянных лыжах
Первые ТБ-1 перегнали в Воронеж в начале весны 1930 г. На торжественное вручение самолетов прибыл председатель ВЦИК М.И. Калинин, который произнес речь перед собравшимися. Летчики с энтузиазмом отнеслись к новой технике. Туполевский самолет несколько уступал ЮГ-1 по скорости, но превосходил по потолку, скороподъемности, а также по весу и ассортименту нагрузки. Кроме того, он с самого начала проектировался как боевая машина, а не являлся переделкой пассажирской, как «Юнкерс». Его двухмоторная схема давала определенные преимущества в отношении обзора и обстрела, облегчала прицеливание при бомбометании. Штурман-бомбардир сидел в носовой части фюзеляжа, через окна наблюдая за землей. Машина имела довольно мощное вооружение из шести пулеметов, но обстрел не был сферическим — «мертвые зоны» располагались за хвостом и под фюзеляжем.
ТБ-1 были довольно быстро освоены личным составом. 1 мая 1930 г. бомбардировщики из Воронежа участвовали в первомайском параде в Москве. Группа самолетов строем прошла над Красной площадью. Второй раз эту машину публично продемонстрировали 6 июля, когда на Центральном аэродроме проходила торжественная церемония передачи ВВС новых самолетов, считавшихся подарком XVI съезду ВКП(б). На небольшом воздушном празднике показали и один ТБ-1.
Машина нравилась летчикам. Она была устойчива на всех режимах полета и, несмотря на значительные размеры, могла выполнять глубокие виражи — до 70-75 градусов. Правда, при этом начинались небольшие вибрации концов крыла, но они оказались неопасными. Взлет был также прост, как и посадка. При переходе с Р-1 на ТБ-1 летчику только нужно было привыкнуть к штурвальной колонке, да еще с существенно большим ходом. Бомбардировщик успешно эксплуатировался на неровных площадках.