3月19日、トルッタは最初の哨戒でパーチー (USS Parche, SS-384) およびライオンフィッシュ (USS Lionfish, SS-298) とウルフパックを構成し東シナ海に向かった。ウルフパックの指揮はトルッタのスミス艦長が指揮を執った。3月30日にサイパン島に到着し、翌31日に出航。しかしながら海図に示された海峡でドラム缶につながれたケーブルに接触、スクリューを損傷し修理のためサイパン島への反転を強いられた。4月1日に到着後修理を行い、4月3日に再び出航して全速力で哨戒海域に向かった。4月7日、トルッタは前日遅くに豊後水道から出撃した伊藤整一中将の日本艦隊を迎え撃つため進路を変更した。艦隊は戦艦大和を筆頭に南へ向かっていた。トルッタは全速力で航行したものの、日本艦隊が進路を変えたため接触することはなかった。しかしながらミッチャー中将率いる第58任務部隊の艦載機が大和、軽巡洋艦矢矧、駆逐艦浜風を沈め、日本艦隊は沖縄に達することはなかった。この坊ノ岬沖海戦の結果を受信した後、トルッタは敵機との接触を避け、また強風と第5艦隊（レイモンド・スプルーアンス大将）の大群を通り抜けて、4月9日に南方に向かった。南西諸島を経由して、4月11日の午後に東シナ海の哨戒海域に到着した。哨戒海域では上海から済州島にかけての航路を哨戒した。4月13日、トルッタは北緯32度08分 東経124度30分の地点で日本の駆逐艦3隻を発見し追跡中に、海図にない機雷原を偶然通過していた。その後、駆逐艦は進路を変えトルッタから離れていった。4月19日、トルッタは北緯37度52分 東経122度24分の朝鮮半島西岸の大東湾入口を哨戒中に、砲撃により小型貨物船1隻を撃沈、もう1隻に損傷を与えた。4月22日には中国沿岸で敵水上機が2発の爆弾を投下、トルッタはかろうじて損害を回避した。3日後の真夜中直後、済州島西方を哨戒中に艦橋上の見張りは、魚雷が艦後方を通過したのを発見し驚く、トルッタは速度を上げ自艦の針路を魚雷の航跡と平行にし、別の魚雷が左舷を艦尾から艦首方向へ通過、トルッタが黄海におけるただ1隻の潜水艦ではなかったという不吉な合図を確認した。幸運にもトルッタはそれ以上日本軍潜水艦のサインを確認することはなく、4月26日まで哨戒を続けた後、グアムへ向かった。4月27日の遅く、トルッタは琉球諸島北部の悪石島および宝島の間を通過中に日本軍機と接触する。それはトルッタが長時間の潜航を強いられることとなる先駆けであった。翌朝、空気およびバッテリーが低下し、もし状況が正午前までに改善しなければ、トルッタは浮上して決着を付けなければならないだろうというメッセージを送った。一時間少々後に、10機のアメリカ軍戦闘機が沖縄から飛来し、日本軍機を撃退した。友軍機の航空援護はトルッタがバッテリーを充電し艦内を換気するまで行われた。その後トルッタはマリアナ諸島に向かった。5月4日、トルッタは42日間の行動を終えてグアムアプラ港に帰投。修理後戦艦サウスダコタ (USS South Dakota, BB-57) と訓練を行った。また、艦長がフランツ・P・ホズキンス（アナポリス卒業年次不明）に代わった。
電動車(M)3両、付随車(T)3両のMT比3M3Tの6両編成であるが、将来の8両編成時は4M4Tにする予定である。なお、8両編成時に備えて現行のデハ3400形（M車）はM1車に、現行のサハ3500形（T車）はM2車へと容易に改造可能なように設計をしている。このため、8両編成化時には補機を搭載しないサハ（付随車）2両が連結される。制御装置にはIGBT素子使用のVVVFインバータ制御(3レベル　1700V/1200A)を採用した。車両番号末尾が奇数の編成は日立製作所製、偶数の編成は東芝製（東芝製のVVVF装置は東急ではこの3000系が初の本格採用となった）を搭載する。装置は1C2M制御でありデハ3200形に4群、デハ3400形は2群を搭載するが、後者は将来4群化用に準備工事がされている。トルク制御にはベクトル制御を採用することで精度の高い粘着性能が確保されている。補助電源装置には同じくIGBT素子を使用した東芝製の静止形インバータ (SIV) （容量210kVA）を採用した。集電装置には剛体架線対応のシングルアーム型パンタグラフを搭載している。これらは東急の新造車両では初めて採用する機器である。空気圧縮機 (CP) は従来車と同じレシプロ式だが、吐出量は従来車両の2,000L/minから2,500L/minに増大し、8両編成時における搭載台数を3台から2台とした（東横線運転時には8両編成で2台）。主電動機はTKM-98・99形で、定格出力は190kW、回転数は1,825rpmである。駆動装置はTD継手を使用した中実軸平行カルダン方式であり、歯車比は主電動機の回転数を抑え騒音を低減するために極力小さくした87:14(6.21)としている。ブレーキ装置はHRDA（ハイ-レスポンス-デジタル-アナログ）方式で、回生ブレーキ併用デジタル指令-アナログ変換式の全電気指令式であり、遅れ込め制御を併用している。常用ブレーキは手動操作時は7段だが、ATO運転時には15段の多段制御となる。本系式では各台車単位で車輪の滑走を防止する滑走防止装置を設置することで保安性の向上を図っている。台車は東急車輛製造製の軸箱支持方式が軸梁式のボルスタレス台車 (TS-1019・TS-1020) であり、車両の床高さを下げるため、台車枠の側梁の位置を下げるとともに、軸ばねが納まる｢ばね帽｣と呼ばれる部分を補強することで、台車枠の側梁を弓なり形状とせず、ほぼ直線状のままとした構造としている。固定軸距は2,100mmとしており、台車全体の軽量化を図っている。基礎ブレーキは片押し式ユニットブレーキを採用している。この台車はその後の東急標準品となり、5000系以降の形式も同じタイプが使われている。保安装置はATC・ATO及びTASCを搭載する。東急目黒線内ではATCとTASCを使用しており、力行時は運転士の手動操作、駅停止時のブレーキ操作はTASCで自動停止する。また、定期検査として長津田工場入場の際に大井町線内を走行するため東急形ATSも搭載しているが、2008年（平成20年）に大井町線の保安装置がATCに変更されたため、現在は使用されていない。ATC/ATO装置本体はクハ3000形に搭載し、クハ3100形にはATC増幅器を搭載、両先頭車間をTISによって伝送している。これは機器の集約化と軽量化のためである。クハ3000形には情報伝送装置を搭載し、ATCの付加機能やATO・TASC装置における定位置停止のための地上子とのインタフェースに使用される。さらに両先頭車にはホームドアと車両ドアの連動などを行うための戸閉制御切換装置を搭載している。