В 1937 г. к парку ГУСМП добавились еще четыре ТБ-3. Это были самолеты, делавшиеся на заводе №22 по заказу ГВФ. Они имели моторы М-34ФРНВ и по типу планера соответствовали последним сериям военных ТБ-3РН. Носовая часть у них выполнялась по образцу АНТ-6А. Внешне они отличались от последних формой мотогондол, большими коками на ступицах винтов и антеннами радиополукомпасов в характерных обтекателях над носовой частью фюзеляжа. Когда в районе Северного полюса пропал совершавший перелет в США самолет ДБ-А с экипажем С.А. Леваневского, эти машины правительственным постановлением передали ГУСМП. Они получили номера от Н210 до Н213. В октябре 1937 г. их задействовали в поисках пропавшей машины, но безрезультатно. Гражданскому воздушному флоту их уже не вернули.

В начале 1938 г. три четырехмоторные машины эвакуировали людей со вмерзшего в лед каравана судов в море Лаптевых. К концу июля в парке Полярной авиации оставались три «лимузина» - H169, H170 и H171. Две машины временно сдали в аренду эскадрилье особого назначения ГВФ (Н213 и H172). Три самолета разбились в течение 1938 г. Все «лимузины» числились за Московским авиаотрядом, базировавшимся на аэродроме Захарково (в нынешних Химках).

Зимой 1939-40 годов один АНТ-6А получил бомбовое вооружение и использовался в войне с Финляндией как ночной бомбардировщик. Он входил в Ночную группу ВВС 8-й армии, вооруженной кроме него только СБ. Это был самолет М.В. Водопьянова, прозванный «Оранжевой коровой», поскольку так и воевал в окраске Полярной авиации. Зенитной артиллерии и истребителей на этом участке фронта было мало, и «Корове» в сущности ничего не угрожало. Брала она обычно восемь ФАБ-250 и 26 ФАБ-100, т.е. близко к пределу для ТБ-3, поскольку летать приходилось недалеко.

Н211 в сезон 1940 г. прикомандировали к Игарскому авиаотряду, а осенью сдали в ГВФ. В марте-мае 1941 г. экипаж И.И.Черевичного на H169 доставил научную экспедицию в район полюса относительной недоступности.

После нападения Германии на Советский Союз Полярная авиация тоже подключилась к помощи фронту. В октябре 41-го все остававшиеся «на ходу» «лимузины» вооружили по полному стандарту ТБ-3РН и даже добавили бортовые пулеметы в окнах кабины. Два самолета воевали на севере во 2-й отдельной авиагруппе И.Т. Мазурука. Кроме своей традиционной работы — ледовой разведки и перевозок грузов на отдаленные зимовки, они осуществляли также противолодочное патрулирование. Один самолет передали авиации Балтийского флота, где его использовали как транспортный. H169 погиб осенью 1941 г. Дольше всех протянул H172; он служил в Енисейской авиагруппе до 1944 г.

Самолеты с моторами М-34ФРНВ готовы к вылету на поиски экипажа Сигизмунда Леваневского