Опыт Великой Отечественной войны наглядно показал, что только при правильной организации эксплуатации и войскового ремонта БТТ войсковые формирования способны длительное время сохранять свою боеспособность. С учетом этого опыта в ходе войны (1 943 г.) в структуре Полигона появились в виде самостоятельных подразделений два отдела – ремонта танков и САУ и эксплуатации танков и САУ. На эти отделы возложили задачи по созданию подвижных средств ТО, ремонта и эвакуации БТТ, разработке эксплуатационной и ремонтной документации, оказанию помощи войскам в освоении технологических процессов ТО и ремонта новых образцов БТТ.
Подвижные ремонтные мастерские, созданные при непосредственном участии сотрудников отдела ремонта танков и САУ к началу и в период Великой Отечественной войны, позволяли войсковым ремонтным органам производить весь объем работ текущего и среднего ремонта поврежденной (неисправной) БТТ. Разработанный типаж ТРМ постоянно развивался, особенно в годы Великой Отечественной войны. К концу войны он включал в себя шесть образцов: походную мастерскую типа «А», походную мастерскую типа «Б», тепловую мастерскую, мастерскую для ремонта электрооборудования и зарядки аккумуляторных батарей, мастерскую для ремонта вооружения и топливной аппаратуры, силовую мастерскую.
В качестве базы для мастерских периода войны использовались шасси колесных машин народнохозяйственного назначения: ГАЗ-АА (ГАЗ-ААА), ЗИС-5 (ЗИС-6). Автомобили ГАЗ-АА и ЗИС-5 имели один ведущий мост, грузоподъемность 1,5 и 3 тс соответственно, скорость движения по шоссе от 40 до 50 км/ч, запас хода от 220 до 240 км. Эти характеристики автомобилей не в полной мере отвечали требованиям к подвижным мастерским, особенно по проходимости и запасу хода, но других базовых машин в нашей стране в тот период не было. При движении по грунтовым дорогам мастерские отставали от обеспечиваемых формирований на значительное расстояние и не всегда могли вовремя приступить к ТО и ремонту вышедших из строя танков.
Развитие отечественной промышленности в послевоенные годы позволило сотрудникам Полигона разработать ряд комплексов ТРМ: в 1950-е гг. – комплекс подвижных средств ремонта на шасси ЗИС-151, в 1960-е гг. – на шасси ЗИЛ-157Е, в 1970-е гг. – на шасси ЗИЛ-131.
В довоенный и военный периоды отдел большое внимание уделял обеспечению войск эвакуационными средствами. В первые годы Великой Отечественной войны эвакуация танков с поля боя производилась специальными армейскими гусеничными тракторами «Коминтерн», «Сталинец 2» и «Ворошиловец».
В ходе войны выяснилось, что тракторы, как тяговые и буксировочные средства, по своим тактико-техническим характеристикам не могут обеспечить своевременную эвакуацию всех типов БТТ. Согласно тактико-техническим заданиям, разработанным сотрудниками Полигона, в ходе войны был создан тягач Т-34-Т на базе танка Т-34 для эвакуации средних и тяжелых танков. Бронированные тягачи на базе танков представляли собой новый класс эвакуационных машин, появление которого было продиктовано опытом восстановления танков в ходе боевых действий. Дальнейшее развитие и совершенствование технических средств эвакуации по инициативе отдела ремонта танков и САУ шло по линии создания и модернизации бронированных тягачей на базе танков.
По окончании Великой Отечественной войны большая часть личного состава Вооруженных Сил была демобилизована, а тысячи образцов танков и САУ сосредоточены на базах хранения. Разработка мероприятий по обеспечению сохраняемости БТТ на базах хранения была возложена на Полигон, в частности, на созданный в 1946 г. Отдел хранения бронетанковой техники. В 1950-е – 1960-е гг. отдел реализовал ряд научно-исследовательских и испытательных работ, направленных на поиск способов защиты деталей, узлов и агрегатов танков и САУ при хранении, методов консервации запасных частей.
В результате были разработаны технологии осушки воздуха внутри корпусов танков и САУ, герметизации корпусов способами «Заклейка» и «Кокон». Уже в составе объединенного Отдела технического обслуживания и хранения БТТ к началу 1970-х гг. сотрудники отдела с использованием стабилизированной полиэтиленовой пленки предложили способы герметизации корпусов машин «Чехол» и «Получехол». В начале 1970-х гг. эти способы внедрили в практику войск.