Тягачи «Комсомолец» сыграли огромную роль в процессе моторизации Красной армии. В состав каждой стрелковой дивизии должно было входить как минимум 60 тягачей этого типа. Иногда вместо них применяли танкетку Т-27. До начала войны советская промышленность не смогла полностью обеспечить потребности армии. Поэтому на практике «Комсомольцами» были укомплектованы только ударные части, а также подразделения мотопехоты в составе стрелковых частей. Тягачи Т-20 участвовали в боях с Японией у озера Хасан в 1938, у реки Халхин-Гол в 1939, в советско-финской и Великой Отечественной войне.