Самолет TBM-3W был принят на вооружение в апреле 1945 г. Еще до оформления всех контрактов несколько ТВМ-3Е были оснащены новой РЛС и переданы для обучения строевых экипажей. Этот вариант не строили серийно, а переделывали из законченных постройкой и даже полетавших самолетов. Сложность нового оборудования оказалась такова, что первая эскадрилья, вооруженная TBM-3W, приступила к боевой службе более чем через год – в мае 1946 г.
Завод Hazeltine General Electric выпускал локатор AN/APS-20 много лет. Его ставили на 7 типов американских самолетов, два английских и один дирижабль, но и TBM-3W долго оставался в строю. Его модернизированный вариант TBM-3W2 получал улучшенный индикатор РЛС и дополнительное оборудование.
Машина зарекомендовала себя хорошо, но в основном не по своему первоначальному назначению, т.е. для поиска морских целей, а как средство для предупреждения о воздушном нападении. В дальнейшем появился целый класс самолетов раннего радиолокационного обнаружения, прародителем которого стал именно TBM-3W «Эвенджер».
С окончанием войны производство «Эвенджеров» было свернуто. В это время командование ВМС США почувствовало себя безраздельным хозяином мирового океана. Считалось, что морские силы нового потенциального противника, Советского Союза, малы и не способны действовать в открытом море. Теперь американцы «сместили акценты», и приоритетными для флота стали действия против берега, исходя из географического положения и особенностей Вооруженных сил СССР.
Однако разведка США откровенно проморгала начало количественного и качественного роста советского подводного флота, который к 1950 г. превратился в существенную угрозу для США и НАТО. Чтобы срочно «залатать дыру» в противолодочной обороне НАТО, в 1950 г. было решено снять с консервации значительное количество старых ТВМ-3/ЗЕ и модернизировать эксплуатируемые машины этого типа. Полученный таким образом палубный противолодочный самолет TBM-3S должен был стать ударным звеном в паре с целеуказателем TBM-3W.
Под правой консолью TBM-3S подвесили контейнер с прожектором, а на киле смонтировали приемную антенну для получения радиолокационной информации от поискового TBM-3W. Важным компонентом бортового оборудования стала станция радиотехнической разведки AN/APR-1, которая пеленговала РЛС и радиостанции в широком диапазоне 40-3300 МГц. Как и ТВМ-3Е2, часть противолодочных «Эвенджеров» получала дополнительные радиосистемы – такие самолеты именовались TBM-3S2.
Тактика «Hunter-Killer» показала довольно высокую эффективность. но система передачи радиолокационной информации так и не заработала в полном объеме, и на многих TBM-3S вместо прожектора пришлось восстанавливать подвеску малогабаритного радара AN/APS-4. Точность действия СПАРУ и торпед с акустической ГСН также оставалась недостаточной, однако критикуя, не надо забывать, что эти системы были одними из первых вевоем роде. Их интенсивная эксплуатация на «Эвенджерах» способствовала быстрому улучшению противолодочного оборудования и вооружения.
Увеличение количества кораблей с РЛС инспирировало разработку палубного самолета радиоэлектронной борьбы TBM-3Q с мощной «глушилкой» и устройствами для выброса дипольных отражателей. Основные блоки этого оборудования разместились в отсеке вооружения. Продолжилась после войны и работа по совершенствованию «обычных» модификаций самолета ТВМ-3. Ночной палубный торпедоносец-бомбардировщик и штурмовик TBM-3N получил пламегасители, которые потом ставили на другие варианты машины, а также иное дополнительное оборудование, облегчавшее работу в темное время суток.
Практически с самого начала войны в Корее, вспыхнувшей в июле 1950 г., в ней участвовали авианосцы ВМС США. Поход, задуманный как быстрая «полицейская акция» под эгидой ООН, вылился в тяжелую затяжную войну. Для доставки на авианосцы людей и грузов, а также для эвакуации нуждающихся в сложных операциях раненых было переоборудовано несколько строевых самолетов ТВМ-3 и ТВМ-3Е. С них сняли броню, прицелы, ракетное и стрелковое вооружение, заменив турель остекленным гаргротом. В нем, а также в отсеке штурмана- радиста поставили семь легких сидений. Их можно было снять для размещения ящиков с запчастями или патронами, а для крупногабаритных грузов сделали корзину, которая быстро подтягивалась в бомбоотсек лебедками бомбодержателей. Вместо корзины можно было поставить носилки для раненых.