Внешне Т-35 удивляет своими размерами, но внутренний объём великана был очень мал. Боевые отделения не сообщались между собой, так что проникнуть из одного в другое без выхода из танка было невозможно.
Обзорность из Т-35 была просто отвратительная, особенно с места механика водителя. Можно предположить, что в боевых условиях ему приходилось вести машину чуть ли не вслепую, так как смотровые щели позволяли видеть местность только слева и впереди, да и то в весьма ограниченных секторах.
Схема бронирования танка Т-35.
Но самой большой проблемой было покинуть подбитую машину. Ведь выход осуществлялся лишь через верхние люки, и при этом экипаж главной башни оказывался на четырёхметровой высоте под огнём противника. Люк же механика-водителя нельзя открыть, не повернув влево пулемётную башню, заклинивание которой могло стоить ему жизни. Выход из задних башен сильно затруднялся нависающей над ними нишей главной башни и поручневой антенной. Удобство посадки и высадки экипажа конструкторами танка Т-35 были фактически проигнорированы.
В ходе производства Т-35 делалось несколько попыток усилить его защиту. Так, с 1936 г. толщина переднего наклонного щита корпуса и щитка механика-водителя была доведена до 50 мм. В 1938 г. были введены конические башни с толщиной брони 70 мм, а также увеличена до 25 мм толщина лобовой брони корпуса и до 25 мм толщина брони подбашенной коробки главной башни. Боевой вес танка возрос до 54 т.
Всего с апреля 1939 г. и до прекращения производства было выпущено 6 танков Т-35 с усиленной броневой защитой. На двух машинах выпуска 1939 г. в кормовой части главной конической башни был установлен 7,62-мм пулемёт ДТ.
Тактико-технические данные тяжёлого танка Т-35 приведены в Приложении.
Первые серийные машины Т-35 поступили в 5-й тяжёлый танковый полк Резерва Главного Командования (РГК) в Харькове 12 декабря 1935 г. Этот полк был развёрнут в 5-ю отдельную тяжёлую танковую бригаду. Организационно она состояла из трёх линейных танковых батальонов одного учебного батальона боевого обеспечения и других подразделений. Приказом наркома обороны от 21 мая 1936 г. бригаду выделили в Резерв Главного Командования. Она предназначалась для усиления стрелковых и танковых соединений при прорыве особо сильных и заблаговременно укреплённых позиций противника.
В соответствии с этим назначением по специально разработанной АБТУ программе велось и обучение танкистов. Подготовка экипажей осуществлялась на специальных курсах, которыми руководили инженеры с ХПЗ. Кроме того, в 1936 г. в Рязани при 3-й тяжёлой танковой бригаде был создан учебный танковый батальон Т-35.
Эксплуатация машин первых выпусков (1933–1936 гг.) в войсках показала их весьма слабые тяговые характеристики. Так, по донесению командиров Т-35, «танк преодолевал подъём только в 17°, не мог выйти из большой лужи». Военными отмечалась низкая надёжность его агрегатов, вызывала трудности и большая масса боевых машин. В этом отношении весьма характерным можно считать следующий документ, адресованный командному составу тяжёлой танковой бригады РГК: «Предлагаю принять к неуклонному руководству следующие правила движения по мостам танков Т-35: 1. На однопролётных мостах — только один танк одновременно; 2. На многопролётных мостах может быть несколько танков, но не менее чем в 50 м друг от друга; 3. Движение по мосту во всех случаях должно производиться так, чтобы ось танка строго совпадала с осью моста. Скорость на мосту — не более 15 км/ч».
Помимо 5-й тяжёлой танковой бригады танки Т-35 поступали в различные военные учебные заведения. Так, по данным на 1 января 1938 г., в РККА имелся 41 танк Т-35, 27 — в уже упомянутой танковой бригаде, один — на Казанских бронетанковых курсах усовершенствования технического состава (КБТКУТС), два на НИБТ полигоне в Кубинке, один — в 3-й тяжёлой танковой бригаде в Рязани, один — при Военной академии моторизации и механизации (ВАММ) в Москве, один — в Орловской бронетанковой школе, один — на ЛБТКУКС (Т-35—1), один — в Ленинградской школе танковых техников, один — в Институте № 20 (с системой централизованной наводки) и пять — на ХПЗ.
До начала Великой Отечественной войны танки Т-35 не участвовали ни в каких боевых действиях. Упоминания в западных и некоторых отечественных изданиях об использовании этих машин в зимней войне с Финляндией не соответствуют действительности.