Все три изготовленных в Николаеве орудийных транспортера ТМ-3-12, преодолев по железной дороге путь от Черного моря до Балтики, были доставлены в район Ленинграда и составили 9-ю Отдельную железнодорожную артиллерийскую батарею во 2-м железнодорожном дивизионе тяжелой артиллерии. Чтобы привести в действие это грозное оружие, передислоцировать его на театре военных действий, снабдить боеприпасами, защитить от противника, а также обеспечить ремонт и обслуживание, нужно было иметь специальную инфраструктуру: комплекс вспомогательной техники, вагоны-казармы, вагоны-кухни, вагоны-склады, вагоны управления огнем, вагоны-штабы и т. д. Требовались десятки и сотни батарейцев для укомплектования боевых расчетов, командиров и краснофлотцев, способных обращаться с орудиями, боеприпасами и сложнейшими механизмами. Автономность существования батареи обеспечивалась размещавшимися в отдельных эшелонах средствами ПВО и подвижной базой.
Железнодорожные артиллерийские транспортеры, в том числе ТМ-3-12, обладали многими преимуществами перед стационарными батареями: высокой маневренностью и автономностью, способностью довольно быстро менять позицию, перемещаться на значительные расстояния. Первоначально предназначенные для стрельбы (главным образом по морским целям), они вобрали в себя все лучшее, что до них было создано в корабельной артиллерии. Однако в боевых действиях они могли использоваться и для поражения наземных целей. Но у железнодорожных артустановок был серьезный недостаток – сложность горизонтального наведения на цель при стрельбе с пути: приходилось сооружать специальные закругленные отводы (усы) от основного железнодорожного пути, перемещаясь по которым транспортер менял угол поворота орудия и угол обстрела. Для поражения морских целей, движущихся с большой скоростью и сменой курса, были построены специальные огневые позиции с бетонными основаниями. Заезжая туда, железнодорожный транспортер превращался в классическую береговую установку. При этом артсистема была связана с землей фактически только в одной опорной точке, вокруг которой она могла вращаться на 360 градусов.