ТБ-1 стал первым самолетом, использованным в программе "Звено". По проекту B.C. Вахмистрова он стал "летающим авианосцем". На его крыльях размещались два истребителя И-4, которые могли отделяться от носителя в воздухе. Таким образом, группа тяжелых бомбардировщиков позволяла обеспечить собственное прикрытие за пределами дальности истребителей того времени.
Самолет-носитель получил усиленное шасси, на крыле установили стержневые пирамиды с замками. Каждый истребитель крепился в трех точках. Задний замок открывался первым. На земле истребители закатывали на крыло вручную, по деревянным помостам. Это была довольно трудоемкая операция. Взлет осуществлялся при работе моторов всех трех самолетов. Бензин для истребителей подавался из баков ТБ-1.
Первый полет "Звена" состоялся 3 декабря 1931 г. Носитель пилотировали А.И. Залевский и B.C. Вахмистров, в кабине левого И-4 сидел В.П. Чкалов, правого- А.Ф. Анисимов. На высоте 1000 м истребители отцепились от бомбардировщика, при этом правый ударился колесом в крыло ТБ-1, пробил обшивку и смял опору. Но приземлились все три самолета нормально.
После некоторой доработки конструкции провели повторные испытания. Они шли с 1 по 8 апреля 1932 г. По их завершении НИИ ВВС дал заключение о том, что полеты на "авианосце" и его истребителях доступны для летчиков со средним уровнем подготовки. Приняли решение о постройке небольшой серии "звеньев". В июле 1932 г. ЦАГИ получил заказ на разработку чертежей серийного варианта подвески.
Во время войсковых испытаний ТБ-1 совершил учебный налет на Киев. На подходе к городу он выпустил истребители сопровождения и под их прикрытием долетел до пригородного полигона, где произвел бомбометание. В ноябре 1932 г. планировалось сформировать в Забайкальском военном округе эскадрилью, вооруженную системой "Звено-1". В ее штат должны были войти шесть носителей и 12 истребителей И-4. Но техника развивалась быстро, И-4 скоро устарели. Следующий вариант, "Звено-1а", нес вместо И-4 пару И-5. Его испытывали в сентябре 1933 г., ТБ-1 пилотировал Стефановский, истребители - Коккинаки и Лагутин. Во всех последующих "звеньях" в качестве носителя использовался четырехмоторный ТБ-3.
