В 1930-х гг. командование РККА придерживалось чисто наступательной доктрины. Одной из важных составляющих тогдашней стратегии являлись воздушные десанты в тылу противника, захватывающие узлы дорог, мосты и аэродромы. Десантникам требовались тяжелое оружие, транспорт, средства связи. Их надо было кормить и обеспечивать боеприпасами. Все это должна была доставить авиация.
Специальных военно-транспортных самолетов в то время не существовало. Предполагалось, что основную тяжесть перевозок возьмут на себя бомбардировщики. Из них наибольшей грузоподъемностью обладал ТБ-1. Но размеры фюзеляжа не позволяли полностью использовать ее при размещении людей, а крупногабаритные вещи в бомбоотсеке просто не помещались. Поэтому стали создавать приспособления для наружной подвески. Поскольку машина первоначально разрабатывалась как торпедоносец, высокие стойки шасси не мешали размещать грузы под фюзеляжем.
Для перевозки и сброса грузов создали много вариантов специальных грузовых клетей (контейнеров) и баков. В 1932 г. успешно испытали парашютную систему ПД-О для сброса 76-мм горной пушки обр. 1913 г. В коробе ПД-М2 размещались два мотоцикла "Харлей-Дэвидсон" с колясками. Подвеска ПД-А позволяла перевозить по воздуху и сбрасывать с парашютом пикап Форд А, вооруженный 76-мм динамореактивной пушкой. Самой тяжелой для транспортировки оказалась танкетка "Карден-Ллойд", вес которой превышал допустимый для ТБ-1. Чтобы поднять в небо, танкетку облегчили на 344 кг, при этом даже слили воду из системы охлаждения. С самолета-носителя демонтировали одну турель, все пулеметы и часть оборудования. В результате ТБ-1 с подвеской ПД-Т смог успешно взлететь.
Выбрасывать десанты намеревались не только посадочным методом или с парашютами, но и с помощью "авиабусов".
Устройства для перевозки и сбрасывания с парашютами людей и техники проектировались в основном в Осконбюро ВВС, впоследствии переименованном в Экспериментальный институт НКТП, под руководством П.И. Гроховского. Людей намеревались перевозить в так называемых "люльках" и съемных подфюзеляжных кабинах. ТБ-1 нес 16 "люлек", официально именовавшихся "автоматическим выбрасывателем красноармейцев". "Люлька" напоминала гроб без крышки, в который залезал парашютист. Над заданным местом штурман бомбардировщика дергал рычаг, "люльки" переворачивались, и все десантники одновременно летели вниз.
В закрытой со всех сторон подфюзеляжной кабине КП-1 красноармейцам, конечно, было удобнее. Весила она около тонны и вмещала те же 16 человек. Они сидели верхом на двух узких лавках. По сигналу командира бойцы скользили по лавкам вперед и один за другим падали в открытые вниз люки. Если "автоматический выбрасыватель" после войсковых испытаний забраковали, то КП-1 в октябре 1932 г. приняли на вооружение. Промышленность выпустила 50 серийных кабин.
Существовал также проект доработки ТБ-1 в буксировщик тяжелого десантного планера Г-64, рассчитанного на транспортировку 50 человек.
Эта штука была похожа на короткое толстое крыло, установленное на колеса или лыжи. Имелись и "гидроавиабусы", садившиеся на воду. Например, устройство Г-48 представляло собой моторную лодку на 14 человек, вооруженную пулеметом "Максим". Сбрасывались все "авиабусы" с бреющего полета. Таким способом собирались высаживать первую волну десанта, неожиданно обрушивая его на головы врага. Таких конструкций построили много, летних и зимних, пассажирских и грузовых, но на вооружение не приняли.
Другим альтернативным устройством высадки являлась "пассажирская клеть" - ящик с амортизаторами, опускавшийся на одном большом парашюте. Преимуществом ее считалось то, что все подразделение приземлялось компактно, а бойцам не требовалась парашютная подготовка. Но дальше чертежей дело с клетью не пошло.
Эскадрилью дооборудованных на ленинградских предприятиях ТБ-1 придали первой советской воздушно-десантной части - "особому отряду № 3", дислоцировавшемуся под Ленинградом. Там в 1931 - 1932 гг. проходили войсковые испытания различной специальной техники.
15 августа 1931 г. на маневрах Ленинградского округа в районе Красного Села после захвата аэродрома парашютистами эскадрилья ТБ-1 доставила туда посадочный десант. В сентябре отряд принимал участие в маневрах на Украине. Применяли подфюзеляжные кабины, грузовые мешки и контейнеры, а также подвеску ПД-А. Два десанта были выброшены 10 и 14 сентября. Успех учений был омрачен катастрофой самолета, перевозившего пикап.
Возвращаясь с маневров, он со всеми находившимися на борту людьми разбился из-за отказа одного двигателя. Как военно-транспортные машины ТБ-1 успешно применялись на крупных учениях Красной Армии в 1934 и 1935 гг. Постепенно транспортная роль стала основной. Именно в транспортных частях ТБ-1 служили дольше всего. До 1938 г. ими была вооружена дислоцировавшаяся под Ленинградом 22-я тбаэ, входившая в 3-ю бригаду особого назначения, предназначенную для воздушно-десантных операций.
В состав 95-го трао в Средней Азии с середины 1933 г. входил один ТБ-1. Он участвовал в действиях против басмачей в Туркмении, причем служил не только для перевозок. Периодически самолет загружали мелкими бомбами для ударов по бандам, сосредотачивавшимся у населенных пунктов и колодцев. В конце 1930-х гг. ТБ-1 имелись и в других транспортных частях и подразделениях, таких, как 14-й и 15-й трао в ВВС ОКДВА, 8-й под Харьковом.
19-й отряд в Забайкалье среди других машин располагал двумя разоруженными ТБ-1, которые применялись для перевозки грузов из Читы к линии фронта во время боев на Халхин-Голе в мае - сентябре 1939 г.