Управлять ТМС должны были с борта самолета управления ТБ-3. Планировалось, что ТМС совершит перелет до Сенежского озера, вернется и пройдет точно над контрольным пунктом у перекрестка. Испытания длились две недели, наилучшим достижением оказался полет до Дмитрова и обратно с отклонением около 100 м при прохождении контрольного пункта.

Впоследствии на ТБ-1 опробовали много различных конструкций автопилотов (пневматические, гидравлические, электромеханические) и несколько усовершенствованных систем радиоуправления. Например, в июле 1934 г. в Монине испытывался самолет с автопилотом АВП-3, а в октябре того же года – с автопилотом АВП-7.

В июле 1935 г. заместитель наркома обороны М.Н. Тухачевский утвердил задание на разработку телемеханического самолетного комплекса, получившего обозначение ТМС-36. Он состоял из двух радиоуправляемых ТБ-1, оснащенных зарядом взрывчатки, и одного самолета наведения ТБ-3. Взлет самолетов ТБ-1 осуществлялся пилотами, выбрасывавшимися затем на парашютах, дальше к цели их вели операторы с борта ТБ-3, шедшего сзади на расстоянии 10–20 км. В 1936 г. опытные самолеты построили и испытали, но на вооружение ТМС-36 не был принят из-за низкой надежности системы управления. В начале января 1938 г. работы по телемеханическим самолетам прекратили, хотя в то время отрабатывалась методика возвращения на свой аэродром летчика самолета-снаряда ТБ-3 путем пересаживания в подвешенный к ТБ-3 истребитель И-15 или И-16. Помимо этого разрабатывался ТМС ТБ-3 с 3500 кг взрывчатки, на спине которого крепился самолет управления КР-6. Радиус действия этой сцепки составлял около 1200 км.

Однако в мае 1939 г. комиссии Военного совета ВВС продемонстрировали полеты ТБ-1 (серийный № 712), управляемого по радио от взлета до посадки, экипажа на самолете не было. В акте комиссия записала: «Проведенные испытания доказали, что впервые в СССР… разрешена проблема создания телемеханического самолета…» Полученный опыт помог при проектировании других, более современных радиоуправляемых самолетов. В сентябре 1939 г. вышло постановление Комитета Обороны о создании телемеханических модификаций ТБ-3, СБ, И-16 и УТ-2. Работы предстояло вести заводу № 379 совместно с ленинградским филиалом НИИ-10. В качестве испытательной базы выделялся аэродром Кречевицы под Псковом, главным конструктором работ являлся Р.Г. Чачикян.

В январе 1940 г. вышло постановление Совета труда и обороны о производстве телемеханических самолетов, в котором выдвигались требования по созданию телемеханических самолетов с взлетом без посадки (одноразовых) ТБ-3 к 15 июля, телемеханических самолетов с взлетом и посадкой (многоразовых) ТБ-3 к 15 октября, командных самолетов управления СБ – к 25 августа и ДБ-ЗФ – к 25 ноября 1940 г. Эти работы велись в рамках проекта «Беркут».

Было построено несколько опытных образцов дистанционно управляемых самолетов на базе ТБ-1 и ТБ-3. В начале 1941 г. ТМС ТБ-3 «Бомба» (другое название – ТБ-3 «Торпеда») конструкции Р.Г. Чачикяна успешно прошел государственные испытания. Два других ТМС, ТБ-3 и командный СБ, находились на испытаниях в ЛИИ, еще два других ТМС с командными самолетами (СБ инженера Неопалимого и УТ-2 инженера Никольского) проходили заводские испытания в Ленинграде. Государственные испытания для них были намечены на июль-август 1941 г., после чего предполагалось сформировать первую эскадрилью специального назначения из телемеханических самолетов. С началом Великой Отечественной войны работы по изготовлению шести опытных телемеханических самолетов на ленинградском заводе № 379 были законсервированы, два испытанных образца ТМС ТБ-3 передали в НИИ ВВС РККА для войсковых испытаний.

В конце 1941 г. один полностью подготовленный ТМС, состоявший из снаряженного 35 00-кг бомбой повышенного взрывного действия ТБ-3 «Торпеда» (№ 22 707), и командный самолет ДБ-ЗФ находились на аэродроме подскока в Иванове. В январе 1942 г. этот ТМС был послан на уничтожение железнодорожного узла Вязьма. При подлете к Вязьме антенна командного самолета ДБ-ЗФ была перебита огнем зенитной артиллерии противника, поэтому неуправляемый ТБ-3 «Торпеда» ушел в тыл немецких войск. Второй экземпляр «телемеханического» самолета сгорел на аэродроме при взрыве боеприпасов в стоявшем рядом бомбардировщике. После этого работы по телемеханическим самолетам в Советском Союзе прекратили.

Спустя год после прекращения в СССР работ по телемеханическим самолетам работы по созданию аналогичных систем начались в США, ВМФ США приступил к исследованиям в рамках проекта Option («Выбор»), Первым из этого проекта стал телеуправляемый самолет TDN-1 (по американской терминологии – attack drone) фирмы Interstate Aircraft & Engineering, который мог нести торпеду или бомбу под фюзеляжем. Было построено около сотни самолетов TDN-1, но использовались они преимущественно для обучения и оценочных испытаний. Следом за TDN-1 пошла серия самолетов-снарядов TDR-1 в количестве 189 экземпляров. Первое их боевое применение состоялось в конце лета – начале осени 1944 г. в районе Соломоновых островов во время атак на японские корабли. Из 46 запущенных аппаратов 29 экземпляров достигли цели. Однако результат не был расценен как удовлетворительный, поэтому ВМФ США отказался от дальнейшего продолжения программы.

ВВС США разрабатывали свою серию самолетов-снарядов в рамках секретного проекта Controllable Bomb, Ground Launched («Управляемая бомба, запускаемая с земли»), эта серия имела обозначение BQ. Среди аппаратов серии BQ были машины разных конфигураций, включавшие даже переоборудованный тренировочный самолет фирмы Fairchild АВ-21, но наиболее доведенными до практического применения оказались радиоуправляемые бомбардировщики В-17 и В-24, которые несли заряд взрывчатого вещества.

В июле 1944 г. ВВС США приняли программу под названием Aphrodite («Афродита»), в рамках которой предполагалось переделать часть ожидающих своего ремонта бомбардировщиков В-17 в радиоуправляемые самолеты-снаряды. Приблизительно 25 бомбардировщиков В-17, главным образом модификации B-17F, были переделаны в BQ-7, которые должны были применяться для атак сильно укрепленных целей, таких как доки для ремонта подводных лодок и стартовые позиции немецких крылатых ракет Фау-1. За боевое применение самолетов-снарядов отвечала 562-я бомбардировочная эскадрилья, базировавшаяся в Хонинггоне (Англия). После завершения программы обучения эскадрилья, укомплектованная десятью самолетами-снарядами и четырьмя самолетами управления, перебазировалась в Ферсфилд (к северо-востоку от Лондона).

Переоборудованные самолеты В-17 несли 9070 кг взрывчатого вещества «Торпекс» с контактным взрывателем. BQ-7 должны были взлетать под управлением экипажа из двух человек (летчика и инженера). Экипаж покидал самолет-снаряд с парашютами после установки курса аппарата на цель и приведения взрывчатки в боевую готовность. Для повышения безопасности при покидании верх кабины самолета был срезан. После того как экипаж выбрасывался с парашютами, беспилотная машина продолжала лететь, дистанционно управляясь с самолета сопровождения CQ-4 (переделка В-17), для этой цели на BQ-7 устанавливалась система радиоуправления Double-Azon. На начальной стадии полета BQ-7 и CQ-4 сопровождались истребителем, который в случае потери управления самолетом-снарядом должен был его сбить.