Podstawowe zastosowanie wojskowe tych pojazdów to zwiad i rozpoznanie z możliwością wykonywania rajdów na tyły wroga na dalekiej północy. Szczególnie przydatne okazały się w głębokim śniegu, gdzie mogły poruszać się z prędkością około 25-35 km/h, gdy inne pojazdy w nim grzęzły. Wobec tego faktu konstrukcja aerosani przeszła modyfikacje i zostały wyposażone m.in. w lekki pancerz czołowy o grubości 10 mm. Maszyny zorganizowane zostały w bataliony transportowe lub bojowe liczące po 45 sztuk w 3 kompaniach, często współpracujące z piechotą na nartach. Aerosanie transportowe wiozące do 4 żołnierzy osłaniane były zwykle przez 2-osobowe wersje wyposażone w karabiny maszynowe. Wobec małej wytrzymałości na wybuchy, zwłaszcza ogień moździerzy, nie były stosowane do bezpośrednich ataków.
Typy W latach 20. i 30. XX wieku na wyposażeniu znajdowały się głównie konstrukcje Andrieja Tupolewa - ANT-I do ANT-V. Pierwsze zastosowane w wojsku w czasie wojny w Finlandii konstrukcje to KM-5 i OSGA-6 (oznaczone później jako NKŁ-6) produkowane w Moskwie. W czasie II wojny światowej pojawiły się zmodyfikowane konstrukcje NKŁ-16/41 i NKŁ-16/42, a produkcję przeniesiono do fabryk ZiS i GAZ i mniejszych. W 1941 lekko opancerzona konstrukcja M. Andriejewa NKŁ-26 weszła do produkcji seryjnej.