Несмотря на «гражданское» обозначение, ГСТ прежде всего рассматривался как дальний морской разведчик и бомбардировщик, а затем уже как транспортный самолет. Оборонительное вооружение летающей лодки состояло из четырех пулеметов ШКАС калибром 7,62 мм. Бомбы (самая крупная — ФАБ-500) могли размещаться на шести подкрыльевых бомбодержателях. Торпед самолет нести не мог, но было предусмотрено химическое вооружение — два выливных авиационных прибора ВАП-500.
По плану в 1939 г. завод № 31 должен был выпустить 25 ГСТ, фактически построили 16. Первые, сданные военной приемке, летающие лодки получила 80-я отдельная разведывательная авиационная эскадрилья (ораэ) ВВС Черноморского флота, базировавшаяся в бухте Матющенко в Севастополе.
В предвоенном 1940 году таганрогские самолетостроители должны были изготовить и сдать заказчику еще 15 летающих лодок. С лета 1940 г. ГСТ стали поступать в 118-й отдельный разведывательный авиационный полк (орап) ВВС Северного флота. 1 июля первая летающая лодка произвела посадку на гидроаэродроме полка в губе Грязная. 24 июля первая летающая лодка участвовала в воздушном параде в честь дня Военно-морского флота. Ведущий ГСТ с земли казался огромным по сравнению с ведомыми МБР-2, поэтому тут же был окрещен зрителями «воздушной авиаматкой». 3 сентября 1940 г. в составе полка сформировали четвертую дальнеразведывательную эскадрилью на этих машинах. С этого года ГСТ стали поставляться в Полярную авиацию Главного управления Северного морского пути и в управления гражданской авиации в Сибири и на Дальнем Востоке, где они именовались МП-7. В Полярную авиацию попала и одна из двух собранных в Таганроге из американских узлов летающих лодок «модель 28-2».
Самолеты были высоко оценены как военными летчиками, так и полярниками. ГСТ по своим летно-техническим характеристикам, бортовому оборудованию и комфортабельности не шли ни в какое сравнение с МБР-2, а тем более с устаревшим Дорнье «Валь».
В свою очередь, строительство этого самолета поднимало на новый технологический уровень и сам завод. Впервые в стране был освоен плазово-шаблонный метод строительства самолетов. Это позволило значительно поднять качество производства и достичь взаимозаменяемости всех частей и агрегатов. Были внедрены в практику новые технологические процессы, такие, как пневматическая клепка, специальный морской клей, процесс анодирования алюминиевых сплавов.
С другой стороны, ГСТ был гораздо сложнее в производстве, что не вызывало восторга у руководства завода № 31. Были противники у американской летающей лодки и в высшем командовании флота, в целом ориентировавшемся на принятие на вооружение отечественных самолетов.
Так, в ноябре 1938 г., докладывая правительству об успешных испытаниях летающей лодки МДР-6 И.В. Четверикова, нарком ВМФ предлагал в связи с этим «для освоения импортного оборудования завода № 31, а также американской культуры производства и технологии построить небольшую войсковую серию самолетов PBY-1, используя для этой цели задел, купленный в США. Самолеты использовать в строевых частях как транспортные. В целях сохранения военной тайны американских специалистов с завода № 31 изъять, возложив доведение работ по организации производства на ИТР завода № 31, побывавших в США на заводах фирмы «Консолидейтед». В результате американские инженеры были отправлены из Таганрога на родину, но строительство ГСТ продолжалось. Окончательно американские летающие лодки были сняты с производства в конце 1940 г., после объявления правительством США эмбарго на поставки в СССР после начала войны с Финляндией. Всего к этому времени было построено 27 ГСТ. В цехах завода № 31 «американца» сменили отечественные дальние морские разведчики МДР-6 (Че-2).
По оценке командующего авиацией ВМФ генерал-лейтенанта авиации С.Ф. Жаворонкова, ГСТ — «это тихоходный самолет. Практически он дает не больше 260–270 км. Правда, имеет очень большую дальность: с нагрузкой 1500 кг он идет на 2500 км и способен держаться без бомб до 17–19 часов в воздухе. Так как его скоростные данные низки для современных условий, то производство этого самолета было прекращено с тем, чтобы использовать имеющиеся самолеты, пока временно как разведчики, а затем транспортными самолетами».