Die Ch-101 wurden bislang mehrfach im Rahmen des russischen Militäreinsatzes in Syrien gegen den IS eingesetzt. Der Ersteinsatz erfolgte im November 2015; Als Startplattform dienten Tu-160-Bomber. Ein weiterer Einsatz erfolgte am 17. November 2016 durch Tu-95. Im Februar 2017 wurden die Marschflugkörper ein drittes Mal, diesmal gegen Ziele in der Nähe von Rakka und wiederum durch Tu-95, eingesetzt.