Когда танки приближались к позициям оборонявшихся частей на дистанцию 75–100 м, вожатый по приказу командира или самостоятельно подавал собаке команду «Взять», выдергивал боевую чеку и выпускал животное на цель. Собаки безбоязненно устремлялись навстречу вражеским танкам и бросались под их днища. Мгновенно происходил мощный взрыв, и бронированные машины подрывались. Если экипажу танка удавалось выскочить из горящей машины, то вожатый служебной собаки забрасывал его гранатами или расстреливал из автомата.
Правильная организация боевых действий подразделений собак-истребителей танков позволяла использовать их с максимальным эффектом. Особенно успешным можно считать их применение в битвах за Москву и Сталинград, а также в Курской битве.
В битве за Москву высокую оценку командиров стрелковых частей и соединений получили действия армейских истребительных отрядов под командованием майора К. А. Лебедева и капитана Н. И. Мусийченко.
В донесении полковника Акименко, командира 2-й гвардейской стрелковой дивизии, действовавшей в составе Брянского фронта от 14 октября 1941 года указывалось:
«Использование собак-истребителей танков в районе деревни Глухово 24.09.41 года дало отличные результаты: шестью собаками уничтожено 5 танков противника».
Свидетельством высокой оценки деятельности подразделений собак-истребителей танков служит донесение командующего 30-й армией генерал-лейтенанта Д. Д. Лелюшенко от 14 марта 1942 года на имя начальника Центральной военно-технической школы дрессировщиков Красной Армии генерал-майору Г. П. Медведеву. В нем, в частности, говорится:
«Практика применения в армии собак-истребителей танков 1-го отряда показала, что при наличии массированного применения противником танков противотанковые собаки являются неотъемлемой частью противотанковой обороны.
В период разгрома немцев под Москвой пущенные в атаку танки противника были обращены в бегство собаками истребительного отряда. Противник боится противотанковых собак и специально за ними охотится».
Эффективность использования собак-истребителей танков была оценена и гитлеровским командованием. 2 января 1942 года в действующую армию поступила памятка по борьбе с «русскими танковыми собаками», используемыми в Красной Армии. В ней было дано подробное описание устройства вьюка и взрывателя (заряд, механизм взрывателя и все детали замка). Памятка рекомендовала вести уничтожение русских противотанковых собак путем отстрела или любым другим доступным способом. А в последние месяцы войны, когда Красная Армия имела подавляющее превосходство в танках, немецкие части использовали для борьбы с ними специально подготовленных собак-истребителей танков. Об одном из таких эпизодов упоминается в статье К. Тараданкина «Бои на уничтожение противника», опубликованной в газете «Известия» 8 февраля 1945 года и рассказывающей о наступлении наших войск в Восточной Пруссии. Автор, в частности, пишет:
«На рубеже Вормдитт — Толькемит наши части отбили многочисленные контратаки, поддержанные танками. Здесь немцы использовали собак, к которым были привязаны противотанковые мины».
Применение собак-истребителей танков требовало от бойцов и командиров смелости, стойкости и большого мужества: бойцы с собаками, находясь на позициях боевого охранения, первыми встречали танки и пехоту противника. После уничтожения танка собакой, вожатый продолжал бой по уничтожению вражеских солдат. Убедительным подтверждением этого может служить выписка из книги приказов по 1-му армейскому истребительному отряду от 12 мая 1942 года:
«11 мая 1942 года в 15.00 противник с танками атаковал наши боевые порядки в районе Дубовик — Якимово. Два отделения взвода истребителей 4-й роты быстро заняли огневые позиции для встречи вражеских танков. У деревни Дубовик на огневую позицию отделения истребителей вышел головной танк противника с пятью фашистами позади.
Красноармеец В. Д. Клейменов с командиром отделения младшим сержантом Е. В. Чуркиным и собаками-истребителями выдвинулись для удара по танку сбоку. Красноармеец В. Д. Клейменов с 30 м пустил собаку, но последняя от танка отклонилась. Младший сержант Е. В. Чуркин, невзирая на смертельную опасность (чека из боевого замка была выдернута, малейшее колебание ударного механизма грозило взрывом), перенял собаку В. Д. Клейменова и направил ее под танк. Собака пошла, и фашистский танк вместе с экипажем был взорван.