Серийное же производство БТР-40 завершилось в 1960 году.
Первая демонстрация нового бронетранспортера общественности состоялась во время военного парада в Москве 7 ноября 1951 года. Для участия в параде бронетранспортеры довооружили, по-видимому, для придания им более внушительного вида. На лобовом вертлюжном кронштейне был установлен 12,7-мм пулемет ДШК, а на двух боковых — пулеметы СГМБ.
БТР-40 быстро завоевал популярность в войсках. Простая по конструкции, небольшая, но подвижная многоцелевая бронемашина, созданная на освоенных промышленностью автомобильных агрегатах, получила широкое распространение в армии. Она применялась для перевозки пехоты, использовалась в качестве тягача в противотанковой артиллерии, а также как командирская, связная и разведывательная машина. БТР-40 эксплуатировались в пограничных и внутренних войсках.
Помимо Советской Армии, БТР-40 состояли на вооружении армий стран-участниц Варшавского договора, а также целого ряда государств Азии и Африки.
БТР-40 в Чехословакии. Операция «Дунай», 1968 год.
Бронетранспортер БТР-40 Войска Польского.
Бронетранспортер БТР-40 (продольный разрез).
БТР-40 в Лаосе, 1970 год. Обращает на себя внимание вооружение БТРа нештатным 12,7-мм пулеметом ДШК.
В армиях этих стран БТР-40 и БТР-40А активно использовались в локальных конфликтах на Ближнем Востоке, в Юго-Восточной Азии и Африке. По советской лицензии БТР-40 производился в Китайской Народной Республике.
В некоторых странах видоизменялось вооружение бронетранспортера. В частности, на нем иногда устанавливался крупнокалиберный пулемет ДШК или пулеметы иных систем зарубежного производства. В Национальной Народной армии ГДР на части машин смонтировали пусковую установку 9П110 с ПТУР «Малютка». Два варианта противотанковых комплексов на базе БТР-40 состоят на вооружении Революционных вооруженных сил Республики Куба. В Египте в 1960-е годы под явным влиянием БТР-40 был разработан бронетранспортер «Валид», внешне очень его напоминавший. Правда, при его создании использовалось шасси немецкого грузовика «Магирус», несколько большее по размерам.
БТР-40, вооруженный ПТРК «Малютка» Национальной народной армии ГДР.
SPW-40 (он же БТР-40) в Национальной народной армии ГДР.
БТР-40, прошедший глубокую модернизацию в Индонезии.
Системы залпового огня на шасси БТР «Валид» во время парада в Каире.
В 1995–1996 годах глубокая модернизация БТР-40, вызванная отсутствием запчастей к имеющимся на вооружении 85 бронетранспортерам и постановкой вопроса о списании машин, была осуществлена в Индонезии (БТР-40 Retrofit TNI-AD/Polri). При модернизации была произведена замена силового агрегата на 4-цилиндровый дизель Isuzu 4ВЕ1, что дало повышение максимальной скорости до 100 км/ч и запаса хода до 660 км при собственной массе в 4960 кг. Машины получили бронированную крышу десантного отделения, новое бронированное остекление толщиной 62 мм, кондиционер, новую электрическую лебедку RE10.000, радиостанцию PRC 64, с обеих сторон корпуса имеются четыре пусковых установки дымовых гранат и прожектор на левой стороне корпуса. Бронетранспортеры, получившие название БТР-40 Retrofit TNI-AD/Polri, имеют различные варианты исполнения и вооружения: с 7,62-мм пулеметом на турели командира; с 12,7-мм пулеметом в башне; с 40-мм автоматическим гранатометом на турели в виде «башни» кубической формы в верхней части надстройки внутри десантного отделения.
Бронетранспортер БТР-40 Национальной народной армии ГДР.
Машины химической разведки на базе БТР-40 Корейской народной армии на параде в Пхеньяне.
По мере поступления на вооружение Советской Армии более современных бронетранспортеров БТР-40 передавались из мотострелковых в другие рода войск для использования в качестве машин боевого обеспечения, а также для учебных целей. Во внутренних военных округах последние модификации этих машин несли службу до начала 1970-х годов. Бронетранспортеры сняли с вооружения уже Российской Армии в 1993 году.