За мужество и отвагу, проявленные личным составом, бригада была переименована в 31-ю гвардейскую отдельную огнеметно-танковую бригаду. После переформирования под Москвой и получения новой техники бригада участвовала в освобождении населенных пунктов Изюм, Барвенково (почетные наименования «Барвенковские» получили тогда 31-я гвардейская отдельная огнеметно-танковая бригада и 517-й отдельный огнеметно-танковый батальон), Павлоград, Днепродзержинск, Запорожье. На Юго-Западном фронте 31-я гвардейская Барвенковская огнеметная танковая бригада и 517-й Барвенковский отдельный огнеметнотанковый батальон обеспечили успешное продвижение войск 8-й гвардейской и 12-й армий.
В 1943 году в боях под Таганрогом и Мариуполем хорошо показал себя 516-й отдельный огнеметно-танковый батальон; в боях за Евпаторию в апреле 1944 года — 512-й отдельный огнеметно-танковый батальон (среди прочих частей получил наименование «Евпаторийский»). При этом огнеметные танки 512-го оотб действовали в составе передовых отрядов вместе с пехотой, посаженной на грузовики «Студебеккер». В частности, в освобождении городов Евпатория, Саки и Бахчисарай важную роль сыграла группа под командованием полковника Пузанова, включавшая танк Т-34, 8 ОТ-34 и 4 КВ-85.
К началу наступательно операции советских войск под Ленинградом и Новгородом (14 января 1944 года) четыре отдельных огнеметно-танковых батальона находились в составе Волховского фронта: 500-й — в 59-й армии, 501-й — в 54-й армии, 502-й и 503-й — в 8-й армии фронта. И после освобождения 20 января 1944 года города Новгорода 500-й, 501-й, 502-й и 503-й отдельные огнеметно-танковые батальоны получили почетное наименование «Новгородский».
Интересно, что в составе огнеметно-танковых батальонов и в середине войны еще встречались оставшиеся на ходу легкие огнеметные танки. Об их использовании совместно со средними огнеметными танками в составе одного подразделения (видимо, 519-го отдельного огнеметно-танкового батальона) говорилось в одном из «Сборников тактических примеров по опыту Отечественной войны», подготовленных Отделом по использованию опыта войны Генерального Штаба Красной Армии (выпуск за январь-февраль 1944 года):