Троллейбусные линии в Москве работали с 1933 года. В 1950-х годах троллейбусное движение стало активно развиваться в разных городах СССР, и машины МТБ-82 составили основу парка. Их крупносерийный выпуск позволял обеспечить троллейбусами практически всю страну, даже начался их экспорт. В Москве и Ленинграде новыми МТБ активно заменяли старые ЯТБ. Но неожиданно возникла проблема. Платой за вместительный салон стали большие размеры кузова. Его ширина превысила допускаемые сегодняшними стандартами 2,5 метра. Тогда этого ограничения ещё не существовало. Водители троллейбусов, особенно женщины, с трудом привыкали к большим габаритам троллейбуса. Начались ДТП. Было много случаев, когда пересевшие с ЯТБ на МТБ водители, не освоившись ещё с большой шириной машины, на поворотах крушили оказавшиеся на пути легковые автомобили и разбивали углы своего кузова о борта грузовиков. Также наблюдались жалобы на слабое отопление кабины водителя зимой.
С другой стороны, электрика и механика троллейбуса были очень простыми в ремонте. Порой молодых водителей, пришедших работать в парк, не выпускали на линию сразу, а давали им задание отремонтировать старый неисправный МТБ, чтобы потом работать на нём. С МТБ сделать это было намного проще, чем потом с пришедшими им на смену ЗИУ. От пассажиров поступали жалобы на узкие двери и отсутствие накопительной площадки спереди. Но в целом МТБ завоевал славу «неубиваемой» машины, «сталинского дома» на колёсах.
Массовая эксплуатация МТБ-82 подошла к концу через лет 10 после снятия с производства. В начале 1970-х годов они ещё ходили по маршрутам. Списанные троллейбусы не всегда утилизировали. Большой кузов отлично подходил для переделки в строительную бытовку, а то и во временный дачный домик. Поэтому немало кузовов от МТБ, порой с исправными агрегатами, дожило до конца ХХ века, пригодившись для реставрации и создания транспортных музеев. Поэтому и в нашем Музее присутствуют как ранний МТБ-82М, так и поздний МТБ-82Д.