העיצוב והייצור של טולבוי נעשה ללא חוזה ביוזמת משרד המלחמה, בעקבות מאמר של וואליס משנת 1942 בשם "פצצה כדורית -טורפדו שטח" ועיצוב "פצצה קופצת" שתוכנן לפגיעה בסכר במסגרת מבצע נזיפה. מכיוון שפצצות אלו נבנו ללא חוזה, ה-RAF השתמש בפצצות שלא נרכשו ולכן היו עדיין רכושם של היצרן ויקרס. מצב זה תוקן לאחר ההכרה ביכולותיהן של פצצות אלו.
ההישגים של הטולבוי כללו את מבצע הקשת ב-24 ביוני 1944 על לה קופולה - יחד עם פצצות גראנד סלאמס - אשר ערערו את היסודות של בונקר ההרכבה של V-2 ; ותקיפה של מנהרת סומיר ב-8–9 ביוני 1944 בה השתמשו בפצצות אלו כדי לחדור דרך הגבעה ולהתפוצץ בתוך מנהרה בעומק 18 מטר מתחת לפני השטח.
אחרונת אוניות המערכה של הקריגסמרינה, ה"טירפיץ", הוטבעה באמצעות מתקפה אווירית של פצצות טולבוי במהלך מבצע "קטכיזם".
עיצוב.
מכיוון שקיימת מגבלה על המשקל שמפציץ יכול לשאת, רוב הפצצות המוטסות הגדולות של בעלות הברית במלחמת העולם השנייה ובמיוחד אלו הבריטיות, נבנו עם מעטפת דקה מאוד כדי למקסם את משקל חומר הנפץ בפצצה. דבר זה היה שיפור ביחס לדגמי פצצות הבריטיות מהשלבים המוקדמים של המלחמה בהן כמות חומר הנפץ היה נמוך יחסית.
כדי שפצצה תוכל לחדור לאדמה (או מטרות מוקשות) מבלי להתפרק, מארז הטולבוי היה צריך להיות חזק. לכן יצקו כל פצצה בחתיכה אחת מפלדה בעלת יכולת מתיחה גבוהה שתאפשר לה לשרוד את הפגיעה בקרקע לפני הפיצוץ. בנוסף, כדי להשיג את החדירה הנדרשת, תכנן וואליס את הטולבוי בצורה אווירודינמית כך שכאשר היא נופלת מגובה רב היא מגיע למהירות סופית גבוהה בהרבה מהמהירות של פצצות רגילות.
בתכנון הסופי, זנב הפצצה (No. '78 Mark I) היה כמחצית האורך הכולל של הפצצה כולה; מעטפת הפצצה עצמה הייתה באורך 3 מטרים והאורך הכולל היא 6.4 מטרים. בדגמים הראשונים הייתה לפצצה נטייה להתגלגל ולכן שינו את מבנה הזנב כך שהסנפירים קיבלו פיתול קל דבר שגרם לפצצה להסתחרר עם נפילתה. ההשפעה הגירוסקופית של הסחרור עצרה את התנדנדות ואת הסבסוב, ושיפרה גם את האווירודינמיקה והדיוק.
טולבוי תוכננה ליפול מגובה אופטימלי של במהירות 270 קמ"ש ולפגוע בקרקע במהירות של 1,210 קמ"ש. בתנאים אלו פגיעה של הפצצה בקרקע יכלה ליצור מכתש בעומק 24 מטרים ובקוטר של 30 מטרים ולחדור 4.9 מטרים של בטון.
המשקל של הטולבוי כ- והגובה המינימלי ממנו נדרש לשחרר את הפצצה גרמו לכך שהיה צורך להתאים במיוחד את המטוס הנושא את הפצצה. לוחות שריון ואפילו חימוש הגנתי הוסרו מהמטוס כדי להפחית ממשקלו, בנוסף היה צורך להתאים את דלתות תא ההפצצה לגודלן של הפצצות.
במקביל הוכשרו טייסים מטייסת "דמבאסטרים" מס '617 לשימוש בכוונת הפצצה מיוחדת, ה- SBS ( Stabilizing Automatic Automatic Sight ). לצורך דיוק בהטלה, היה צורך להתחשב בטמפרטורה, מהירות הרוח וגורמים נוספים. הפצצה הייתה יעילה רק במידה וניתן היה לזהות את היעד בצורה ברורה, ומספר משימות לא צלחו או בוטלו בגלל קושי בזיהוי ובסימון מדויק של המטרות.
בשימוש כנגד מטרות תת-קרקעיות הותקנו בפצצה שלושה מנגנוני השהיה נפרדים (מס' 58 סימן I). מנגנונים אלו יזמו פיצוצים בהשהייה קבועה מראש, אשר נתנה לפצצה מספיק זמן לחדור לתוך היעד התת-קרקעי לפני הפיצוץ. את המנגנונים ניתן היה לכוון בהתאם לדרישות המשימה, להשהייה של 30 שניות או 30 דקות לאחר הפגיעה.
על מנת להבטיח פיצוץ, הותאמו לפצצה שלושה מרעומים מסוג 47 בחלק האחורי של הפצצה. השימוש במספר מרעומים שיפר באופן דרמטי את האמינות של הפצצה כיוון שאפילו אם שניים מהמרעומים כשלו, השלישי היה גורם לפיצוץ. עם זאת, לפחות טולבוי אחד לא התפוצץ במהלך התקיפה השנייה על סכר הסורף ונתגלה במהלך התיקונים בסוף שנת 1958 כאשר רוקנו את המאגר.
הפצצה כוונה למטרה במהלך פעולה והוכיחה שהיא מסוגלת לחדור עמוק לבטון מזוין מוקשה. עם זאת, זו לא הייתה הכוונה העיקרית של בארנס וואליס כאשר עיצב את הפצצה. לפי העיצוב המקורי הפצצה נועדה לפגוע בסמוך למטרה, לחדור את האדמה או הסלע שמתחת למטרה או מסביב לה ורק אז להתפוצץ במטרה להעביר את כל האנרגיה של הפיצוץ למבנה ולגרום לקריסתו. אפשרות אחרת הייתה ליצור מכתש מספיק גדול שהמטרה תפול לתוכה.
ההשפעה של 'רעידת האדמה' גרמה נזק רב יותר מאשר פגיעה ישירה החודרת לשריון המטרה, מכיוון שפיצוץ בתוך בונקר פוגע רק בסביבה הקרובה, וחלק גדול מהשפעת הפיצוץ מתפוגג באוויר. פגיעה היוצרת רעידת אדמה אמורה לטלטל את כל היעד ולגרמת לנזק מבני גדול בכל חלקיו, כאשר המטרה הסופית היא להפוך את התיקון ללא כלכלי.
טכניקה חלופית לשימוש בפצצה הייתה לכוון את עומק הפיצוץ כך שהמכתש שייווצר ישנה את פני השטח - תהליך זה שימושי בעת תקיפה של מסילות ברזל ומטרות דומות. בניגוד לפצצות קונבנציונליות אשר הפיקו מכתשים רדודים רבים באזור היעד, הטולבוי היה יכול ליצור למכתש בקוטר של 24 מטר ובעומק של 30 מטר. מכתש שכזה דרש כמות גדולה יותר של משאבים ושימוש בכלים מכנים כבדים על מנת למלא.
ייצור.
בנייתו של כל טולבוי נעשתה רובה בעבודת יד וברמות גימור גבוהות במיוחד בכל הקשור ליציקת מעטפת הפצצה והעיבוד השבבי כך שנדרשו שעות עבודה רבות עבור כל שלב ייצור. בנוסף עלות חומרי הגלם ששימשו לבניית הפצצה הייתה גבוהה. כך לדוגמה, כדי להגדיל את כוח החדירה, היה צורך לעבד במדויק תקע פלדה גדול ומוקשה במיוחד, ולהתאים אותו במדויק לפתח האף של הפצצה; כן היה צורך לעבד את האוגיב לצורה סימטרית לחלוטין כדי להבטיח ביצועים אווירודינמיים מיטביים. בנוסף גודלה ומשקלה הגדולים של הפצצה הקשה על ביצוע העבודות המדויקות.
חומר הנפץ מסוג טורפקס ניצק באופן ידני לבסיס המעטפת הפוכה לאחר שהמיסו אותה ב"קומקומים" מיוחדים. לאחר מכן בשלב האחרון של מילוי חומר הנפץ היה צורך ליצוק שכבה בעובי אינץ (2.54 סנטימטר) של TNT טהור מעל שכבת הטורפקס, ולאטום את הבסיס בשכבה בעובי 1000 מילימטרים של תערובת של שבבי עץ ושעווה עם שלוש גומחות גליליות עבור המרעומים שהוכנסו כאשר הפצצה חומשה.
בגלל קשיי היצור ועלויות החומרים פצצות טולבוי נחשבו יקרות יחסית ובשונה מפריטי חימוש אחרים במידה ולא השתמשו בהם במהלך המבצע, נדרשו הצוותים להחזיר אותם לבסיס ולא להשליכם בבטחה בים. מאותה סיבה, פצצות טולבוי שימשו אך ורק כנגד יעדים אסטרטגיים בעלי ערך גבוה שלא ניתן היה להשמיד באמצעים אחרים.
כאשר התברר כי ניתן להתאים את מטוסי הלנקסטר לשאת פצצה גדולה יותר מהטולבוי, וואליס ייצר את פצצת גראנד סלאם הגדולה עוד יותר.
פעולות בהם נעשה שימושי בפצצות טולבוי.
יוני - אוגוסט 1944.
תקיפת מנהרת הרכבת סומיר.
מסילת הרכבת המבצעית היחידה מצפון לדרום על הלואר. בפעולה זאת השתמשו לראשונה בפצצות טולבוי. תשע-עשרה פצצות טולבוי בנוסף לשישה מטוסי לנקאסטרים מצוידים באופן קונבנציונלי של טייסת 617 תקפו בלילה שבין 8–9 ביוני 1944. המטוסים הונחו אל היעד על ידי 83 לוחמי טייסת הנתיבים. כתוצאה מהתקיפה המנהרה נהרסה, פצצה אחת חדרה לצלע ההר והתפוצצה במנהרה בעומק של 18 מטר. הפיצוץ חסם את המנהרה לחלוטין. שום כלי טיס לא אבד במהלך הפשיטה.
מבצע קשת (Operation Crossbow).
מבצע קשת כלל סידרה תקיפות שנועדו להתמודד עם איום הפצצה המעופפת V-1 הגרמנית וטילי ה-V-2 . כחלק מהמבצע, השתמשו בפצצות טולבוי במספר גיחות כדי להשמיד אתרי טילים.
19 ביוני 1944 - Watten.
הטולבוי שפגע הכי קרוב למטרה - טייסת 617 הצליחה לפגוע במרחק של 46 מטר מהיעד - אתר שיגור V-2 מבוצר בכבדות. הבונקר נהרס.
24 ביוני 1944 - ויזרנס.
מטרת התקיפה הייתה אתר הרכבה ושיגור של טילי V-2 הקשור לאתר וואטן. כמה פצצות טולבוי הצליחו לערער את היסודות של המטרה אך לא לכיפת המטרה. בעקבות התקיפה הבונקר ננטש.
25 ביוני 1944 - בונקר Siracourt V-1.
טייסת 617 רשמה שלוש פגיעות ישירות בבונקר ששימש לאכסון פצצות V-1.
4 ביולי 1944 - סן-לאו-אסרנט.
טייסת 617 השתמשה בשבע-עשרה מטוסי לנקסטר הנושאים פצצות טולבוי, מלווים במטוסי מוסקיטו ומוסטנג, בניסיון לגרום לקריסת תקרת הגיר של מערות ששימשו כמחסני אחסון. בנוסף מטוסים מטייסת מס' 5 השלימו את התקיפה עם פצצות .
6 ביולי 1944 - מימויקקס.
התקפה על מטרות נשק V. מניתוח שלאחר ההפצצה לא היה ברור היקף הנזק שנגרם ונעשו מאמצים נוספים לפגוע במטרה. בספטמבר של אותה שנה, עם כיבוש האזור על ידי בעלות הברית, מצאו כוחות מתקנים תת-קרקעיים ממולאים באדמה לאחר שפצצת טולבוי פגעה באחד הפירים. בנוסף התברר שנשק ה- V שהיה מאוחסן במקום התגלה כתותח V-3 .
17 ביולי 1944 - ויצרן.
16 מטוסי לנקסטרים, שהובלו על ידי מטוסי מוסקיטו ומוסטנג, הפציצו את ויצרן- שלושה מהמפציצים הצליחו להטיל פצצות טולבוי (פצצה אחת החטיאה את המטרה והשניים אחרים התפוצצו וחסמו את הכניסה למתקן).
27 ביולי 1944 - ווטן.
טולבוי אחד פגע במטרה אך לא חדר למבנה.
31 ביולי 1944 - רילי לה מונטן.
שני קצוות מנהרת הרכבת התמוטטו על ידי פצצות טולבוי שהוטלו על ידי טייסת 617. מטוס הלנקסטר של ויליאם ריד נפגעה כתוצאה מפגיעה של מטולבוי 'ידידותי' שהוטל מעליו והתרסק.
גיחות נגד מספנות גרמניות.
במהלך המלחמה אוניות בעלות הברית ששטו בתעלה האנגלית ובאוקיינוס האטלנטי סבלו מתקיפות מצד צוללות גרמניות וספינות סיור שיצאו מנמלים בצרפת. רציפי הצוללות מוגנו מפני תקיפות אוויר קונבנציונלית על ידי גגות בטון עבים.
14 ביוני 1944 - לה האבר.