Czołgi T-40 zaczęły zastępować w uzbrojeniu pancernych jednostek rozpoznawczych używane tam wcześniej czołgi T-37A i T-38. Na początku inwazji Niemiec na ZSRR były jednak często używane do typowych zadań czołgów średnich, a nie do zwiadu czy rozpoznania, co powodowało ich duże straty. Zostały wycofane z pierwszej linii pod koniec 1941 roku, ale zostały użyte w późniejszym okresie wojny przy forsowaniu takich przeszkód wodnych jak Dniepr czy Dniestr.