Осколочно-фугасная граната ОФ-540 массой 43,56 кг по выходе из ствола имела скорость 655 м/с и при установке взрывателя на осколочное действие наносила поражение осколками на 40 м — по фронту и на 8 м — в глубину. Бронебойно-трассирующий снаряд БР-540 при выходе из ствола с начальной скоростью 600 м/с пробивал на дистанции до 1500 м лобовую броню всех танков Вермахта. При попадании в башню он срывал ее с погона. Вследствие своей очень большой массы в 48,8 кг (для сравнения — 85-мм бронебойный снаряд имел массу 9,2 кг) даже при непробивании сильнобронированной цели (штурмового орудия «Фердинанд», например) он гарантированно выводил ее из строя из-за поломок узлов и механизмов вследствие сотрясения и поражения экипажа за счет многочисленных внутренних отколов брони. Неплохие результаты давал обстрел вражеской техники фугасными и бетонобойными снарядами. При использовании бетонобойного снаряда Г-530 по прямому назначению им пробивалась железобетонная стена толщиной около 1 м.
Впрочем, на Курской дуге разрушать долговременные огневые точки противника новым САУ не пришлось, а вот по немецким танкам они постреляли немало, и вполне успешно. Так, майор Санковский, например, на своей СУ-152 подбил 10 танков за один день. 8 июля 1943 года полк СУ-152 обстрелял атакующие «фердинанды» 653-го дивизиона, подбив при этом четыре вражеские машины. Именно тогда тяжелые артсамоходы получили у солдат уважительное прозвище «Зверобой».
О том как воевали тяжелые САУ на Курской дуге вспоминает командир СУ-152 из 1545-го тяжелого самоходно-артиллерийского полка 30-го Уральского добровольческого танкового корпуса 4-й танковой армии лейтенант Н.К. Шишкин:
«Первый бой мы приняли на реке Нугрь, за которой на крутом берегу виднелась деревня Большая Чернь, превращенная немцами в опорный пункт. Оттуда по наступающим по большому ржаному полю танкам и пехоте били 88-мм зенитки. В этой ржи не поймешь откуда стреляют. Танки горят. Наводчик Бычков у меня был отличный. В том бою он сжег два танка. В какой-то момент по нам попали. В рубке искры, запах каленого металла, гарь. Механик-водитель Никонов направил машину в низинку. Я вылез из люка, стал оглядываться. С трудом обнаружил противотанковую пушку в кустарнике на окраине поля. Мы вышли из ее сектора обстрела, теперь она била по танкам. Я решил развернуться и, наведя орудие на ориентир в створе с пушкой, выкатиться на нее для выстрела. Если с первого выстрела не попадем — нам хана. Едва мы вышли из низинки, как пушка стала разворачиваться в нашу сторону. Бычков крикнул: „Выстрел!“, — почти одновременно с его грохотом. Я успел скомандовать: „Никонов, назад!“, — но это было лишним — Бычков попал.
Танки форсировали неглубокую речку, обходя Большую Чернь слева. Мы прикрывали их маневр огнем. Вдруг во фланг атакующим танкам вышли три или четыре, вроде бы, „пантеры“ и открыли огонь. Я так скажу, если танк противника появился в полутора километрах, то различить его тип можно только в бинокль, да с упора, да из неподвижной машины, и то не всегда. Ну а в реальной обстановке на поле боя, в пыли, в дыму, мы их не рассматривали. Так вот с тысячи метров мы их сожгли — по крайней мере, три остались на месте. Продвинулись вперед, смотрим, и у меня волосы дыбом — это наши Т-34. Все — трибунал! Только проехав еще немного и увидев кресты на башнях, я успокоился — танки оказались немецкие.
В этих боях пришлось мне встретиться и с командармом. Мы вышли в район Шемякина. Из садов, расположенных на окраине этого населенного пункта, немцы встретили нас огнем, подбив несколько танков. Одно орудие мы подавили, поймали в прицел следующую цель. Я крикнул: „Аладдин, заряжай!“ И в это время удар, рация слетела с места, казенник орудия резко опустился вниз — болванка пробила цапфу. Я крикнул: „Никонов, назад!“, — вторая болванка только чиркнула по броне. Самоходка откатилась метров на двадцать и встала за пригорком. Ствол висит, в казеннике снаряд, а тут еще и стук по броне. Я открываю лючок в броне, смотрю, стоит командарм 4-й танковой Богданов с пистолетом в руке: „Куда, сынок, путь держим?“ Отвечаю: „Болванка в цапфе“ — „A-а, ну, давай, двигайся в ремонт“. А мог бы шлепнуть, если бы целым пятился назад. В ближайшем лесу ремонтники заменили орудие на снятое с другой машины, и вскоре мы уже двигались в полк».