大阪市電3001形は、最後はモータリゼーションの荒波にのまれて不遇な面があったにせよ、50両が量産されて大阪市電廃止まで特に問題なく使用され、同様に合計51両が新造された名古屋市電1900形・名古屋市電2000形と並び、和製PCCカーとしては最も成功した車両となった。その後、日本においてはこれらの和製PCCカーに比肩あるいは凌駕する性能を備えた路面電車向け車両は、碓氷峠並の極端な急勾配区間を擁し過酷な使用条件を課せられていた京阪電気鉄道京津線80形（1961年）を例外とすると、1980年竣工の軽快電車（広電3500形、長崎2000形）まで出現せず、日本の路面電車は実に約4半世紀の長きにわたって技術的な停滞の中に留められることとなった。また、他都市で和製PCCカーの導入失敗事例が相次いだ中、大阪市電が3001形の導入に成功したのは、3000形の導入から慎重にステップアップを図って技術の熟成を待ち、3001形の製造時に当時最高の技術を実用的なレベルで導入することに成功した、当時の車輌課長宮本政幸の手腕によるところが大きかったといえる。この他の理由としては、大阪市では交通局が戦前から地下鉄を保有していた関係で、（路面電車としては新しい）間接制御の技術に慣れていたことも、和製PCCカーを長く多く運用できた一因として指摘されている。
3001形が登場した1956年前後が戦後の大阪市電の全盛期であった。しかし大阪市内におけるモータリゼーションの進行は早く、1960年代に入ると市電の走行環境を大いに脅かすようになった。このような状況下で大阪市交通局は市電事業に見切りをつけ、地下鉄への代替を図るようになる。3001形のメインラインでは、1963年に南北線が、1966年に堺筋線がそれぞれ地下鉄建設のために廃止された。同時に進行した市電ネットワーク崩壊の過程で、1966年から3001形の余剰廃車が始まり、1967年以降は天王寺車庫の廃止によって3001形は全車都島車庫に集中配置された。その後も3001形は徐々にその数を減らしながらも市電最後の日まで運行を続けた。1968年に数回実施された「おなごり乗車会」において、交通局主催の乗車会に際しては3001形が充当され、当時残存していた路線のほぼ全区間に入線した。廃止後、3050が交通局の保存車に指定され、現在も緑木検車場内の市電保存館で保存されており、公開日には他の保存車ともども展示されている。譲渡車両としては3021 - 3024を連接車に改造した鹿児島市電700形があったが、すでに全車廃車済みである。また、日本国外からも3001形の譲渡を打診してきたが、途中で立ち消えになった。この他にも、個人や学校などに払い下げられた車両が30両前後あり、現在でも一部の車両が残存している。
3001形は3001 - 3030が天王寺車庫に、3031 - 3050が都島車庫にそれぞれ配属され、大阪市電の幹線である南北線、堺筋線、上本町線といった南北の幹線やそれに接続する土佐堀南岸線、守口線などで運行を開始した。この他にもラッシュ時の応援運行で他車庫担当の九条高津線や鶴町線などにも入線したことがあるほか、夏の海水浴シーズンにはまだ海がきれいだった三宝線沿線の海水浴場への臨時電車にも起用されている。また、工場出場後の試運転で、三宝線や西野田桜島線などを走ったことがある。同じ和製PCCカーである東京都電5500形が7両の製造にとどまり、機器の特殊性から全車を三田車庫に配属して1系統（品川駅 - 銀座4丁目 - 日本橋 - 上野駅）専属運用としたのに対し、3001形はまとまった両数があったことから市内各所で姿を見ることができた。
マリー・エリザベス・ランの牧場で生まれた牡馬で、母はイギリスから輸入されたダンテ産駒、父は1953年のブルーグラスステークスなどに勝ったアメリカ産馬であった。ジェイコブ・シャーの所有のもと、シャーラックはハロルド・ヤング調教師に預けられ、2歳となった1960年よりデビューした。2歳時には勝鞍はなく、目立つ戦績もピムリコフューチュリティで3着に入った程度であった。3歳になり、シャーラックはブラウリオ・バエザを鞍上に迎えてブルーグラスステークスに出走、ここで初勝利を挙げたことにより、シャーラックは1勝馬ながらケンタッキーダービーへの道筋を立てることができた。本番となったケンタッキーダービーではエディ・アーキャロ騎乗のもとで挑んだが、勝ち馬キャリーバックに3馬身以上離された5着に終わった。以後もクラシック路線に残り、クラシック第2戦のプリークネスステークスにも出走したが、またもやキャリーバックの5着に終わっている。クラシック最終戦のベルモントステークスにはキャリーバックが三冠を懸けて出走しており、ベルモントパーク競馬場には快挙達成の瞬間を見ようとばかりに、アイゼンハワー元大統領夫妻らを含む51586人もの観客が集った。ふたたび同馬に挑戦するチャンスを得たシャーラックも、鞍上にはブルーグラスステークス以来のエディ・アーキャロを用意して挑んだが、シャーラックはまったく注目されずに単勝66倍の大穴扱いをされた。しかしこの大舞台で優勝したのはシャーラックであった。シャーラックは先行するグローブマスターのすぐ後ろ2番手につけて道中を進み、最後の直線に入ってグローブマスターを追い抜き、それに2馬身4分の1差をつけて優勝するという、バエザの絶好の騎乗が大金星をもたらした。三冠のかかったベルモントステークスで番狂わせが起きることはそれまでもあったが、キャリーバックの7着という着順はそれまでの（三冠挑戦馬としての）最低着順であり、この競走は「史上最大の番狂わせ」だと騒がれた。のちにキャリーバックには競走後に炎症がみられたこと、距離がもとから不安視されていたことなどが敗北の原因に挙げられている。しかしだからといってシャーラックが完全なまぐれ勝ちをしたというわけではなく、当時のベルモントパークの馬場状態がブルーグラスステークス施行地のキーンランド競馬場とほぼ同様のものを使っていたこと、鞍上が相性抜群のバエザであったことなどの好要素がうまく作用しての勝利であった。クラシック路線のあとはしばらく勝ち星が掴めず、ジェロームハンデキャップではふたたびキャリーバックに敗れている。しかし、10月のローレンスリアライゼーションステークスではふたたびキャリーバックと対戦し、長丁場の利を生かして再度キャリーバックを打ち破り、ベルモントステークスの勝利がまぐれではなかったことを証明した。同年はこのほかローマーハンデキャップに勝っている。引退後は種牡馬となったが、これといった成功を収めることはできず、1970年にフランスへと輸出された。その後1975年にデンマークへと輸出されたが、以後は不明である。