8 марта 1943 года ведущий конструктор отдела главного конструктора ГАЗа В. Грачев и помощник военпреда ГБТУ КА на заводе старший техник-лейтенант А. Новицкий направили в бронетанковое управление письмо с приложением акта о первых испытаниях новой машины:
«2 марта 1943 года экспериментальным цехом ОГК был собран один бронеавтомобиль 64-125-Б с широкой колеей, боковыми лючками для увеличения обзорности водителя, установкой впереди двух дополнительных амортизаторов и измененным оперением (передние и задние крылья). Со 2 по 8 марта машина прошла обкатку на 400 км.
Бронеавтомобили БА-64 и английский бронетранспортер «Универсал» (во главе колонны) отправляются в разведку. Белорусский фронт, февраль 1944 года (РГАКФД).
Все эти изменения значительно повышают боевые и тактические показатели бронеавтомобиля и требуют быстрейшей постановки их на серийное производство».
Постановлением Государственного Комитета Обороны Горьковский автомобильный завод с 25 мая 1943 года был обязан перейти на выпуск ширококолейных бронеавтомобилей БА-64Б, однако сделать это до начала июня не удалось.
В период с 5 по 14 июня 1943 года немецкая авиация совершила ряд массированных налетов на Автозаводской район Горького. Всего было сброшено 2170 бомб, из них 1540 на территорию автозавода. Использовались осколочно-фугасные бомбы 250—1000 кг и зажигательные (термитные) 1—250 кг, в большом количестве немецкие летчики использовали осветительные ракеты.
В результате налетов было полностью разрушено или значительно повреждено более 50 зданий и сооружений, сгорели цеха шасси, колесный, монтажный и термический № 2, главный конвейер, паровозное депо. В литейных цехах серого и ковкого чугуна полностью были уничтожены стержневая, участок цветного литья и электропечь, сильно пострадали кузнечный корпус, моторный цех № 2, ремонтно-механический цех, инструментально-штамповый и прессово-кузнечный корпуса, много жилых домов.
После бомбардировок ГАЗ оказался в тяжелом положении – резко снизилась подача электроэнергии из-за разрушения линий электропередач, вышел из строя водопровод, а кроме того, завод оказался без сжатого воздуха – были повреждены или разрушены 6 компрессоров общей мощностью 21000 м3. Всего в 32 цехах выбыло из строя 5900 единиц технологического оборудования (51 %), 8000 электромоторов (5620 из них полностью уничтожены), 9180 м конвейеров и транспортеров, более 300 электросварочных машин, 14000 комплектов электро– и радиоаппаратуры, 28 мостовых кранов.
После бомбардировок ГАЗа 5—14 июня 1943 года выпуск броневиков БА-64 был приостановлен, так как цеха, изготавливавшие автомобильные детали и главный конвейер, были полностью разрушены или сильно повреждены. Постановлением Государственного Комитета Обороны производство БА-64 должно было вновь начаться с 1 сентября, однако уже в августе завод собрал 100 бронемашин улучшенной конструкции БА-64Б, а до конца 1943 года Горьковский автозавод изготовил 405 БА-64Б, из них 214 с рацией. А всего за 1943 год ГАЗ дал Красной Армии 1424 бронемашины БА-64 и БА-64Б.
В 1944 году выпуск БА-64 значительно возрос и составил 2950 БА-64Б (из них 1404 с рацией). В октябре того же года провели очередную модернизацию машины, которая касалась главным образом повышения надежности работы подвески. Производство БА-64 велось и в 1945 году (1742 броневика), а закончилось в 1946-м, когда военная приемка приняла последние 62 БА-64Б. Всего с апреля 1942-го по февраль 1946 года Горьковский автомобильный завод изготовил 3903 броневика БА-64 и 5160 БА-64Б, а суммарный выпуск составляет 9063 бронемашины. Таким образом, БА-64 является самым массовым броневым автомобилем Красной Армии.
Бронеавтомобиль БА-64Б в Кенигсберге. 3-й Белорусский фронт, апрель 1945 года (РГАКФД).
Бронеавтомобили БА-64 стали вводиться в штат танковых частей Красной Армии в мае – июне 1942 года, с началом их серийного производства. Они были включены в штаты танкового корпуса – 5 машин в управлении, по 3 в танковых и 17 в мотострелковых бригадах. Таким образом, в танковом корпусе числился 31 БА-64. Кроме того, в это же время началось формирование мотоциклетных полков (в каждом по штату 10 БА-64) и отдельных разведывательных батальонов (по 12 БА-64).
Бронеавтомобили БА-64Б на улице Бухареста. 1944 год (РГАКФД).
В июне 1942 года бронеавтомобили БА-64 были отправлены: в 3-ю отдельную учебную автобронероту и 8-й отдельный учебный автоброневой полк, 15-ю мотострелковую бригаду, 5-ю танковую армию, в/ч Романенко, 8 и 11-й отдельные мотоциклетные полки, в распоряжение тов. Буденного, Московскому автобронетанковому центру, 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 10, 12, 13, 15 и 16-му отдельным разведывательным батальонам и в штаб 7-го танкового корпуса.
В сентябре 1942 года в Красной Армии началось формирование 10 отдельных броневых батальонов, в состав каждого из которых входило по 32 БА-64, а также 15 отдельных батальонов бронемашин, каждый из которых по штату состоял из двух рот броневиков БА-64 и роты танков Т-70, всего 22 бронемашины и 7 Т-70. Как правило, эти батальоны включались в состав танковых или механизированных корпусов. Иногда в их состав могли включать бронеавтомобили БА-20 или БА-10, хотя по штату они в состав этих батальонов не входили. Чуть позже, в октябре 1942 года, началось формирование 25 бронетранспортерных батальонов, имевших по штату 12 БА-64 и 12 английских БТР «Универсал».
С началом формирования отдельных танковых полков в их состав включили по 3 БА-64, столько же машин числилось в отдельных полках связи.
В ходе боев БА-64 активно использовали для разведки и связи, сопровождения транспортных колон и стрелковых частей. Их потери были достаточно велики – машина имела противопульную броню и слабое вооружение. По состоянию на 15 мая 1945 года в частях Красной Армии числилось 3314 броневых автомобилей всех марок, из них более 3000 составляли БА-64. А если учесть количество выпущенных БА-64, то можно легко заметить, что почти 2/3 машин были потеряны в боях.
После окончания Второй Мировой войны бронемашины БА-64 состояли на вооружении Красной (а затем Советской) Армии до начала 1950-х годов.
Помимо Красной Армии БА-64 в небольших количествах использовали и армии других стран. Небольшое число трофейных БА-64 использовалось в вермахте и СС, чаще всего в полицейских и охранных частях.
Войско Польское получило в годы войны 81 БА-64, из которых 28 были потеряны. Оставшиеся использовались по меньшей мере до 1956 года. 10 машин БА-64 получил чехословацкий корпус генерала Свободы, сформированный в годы войны на территории СССР.
