Este cañón fue usado durante toda la Gran Guerra Patriótica contra bombarderos y otros blancos a altitudes altas y medias.

Luego de la guerra, algunos 52-K fueron modificados para usos pacíficos, y utilizados como cañones antiavalanchas en zonas montañosas.

En la propia Unión Soviética, estas armas fueron reemplazadas por los cañones antiaéreos de 100 y 130 mm.

Como muchos cañones antiaéreos (AA), eran provistos con munición antitanque en el caso de que apareciera un tanque.

Desafortunadamente, la torreta del nuevo tanque T-34/85 había sido diseñada para el cañón D-5, que ya estaba disponible, y no podía instalarse correctamente el cañón de Grabin.