Освоение самолета на ХАЗе шло быстро. В этом была немалая заслуга тогда еще совсем молодого инженера И.Г. Немана, отвечавшего за доводку К-4 в серию. 7 ноября четыре машины прошли над колоннами харьковчан, участвовавших в праздничной демонстрации в честь 11-й годовщины Октября. Вскоре еще девять К-4 приступили к рейсовым полетам на линиях УВП.
Пассажирские К-4 предназначались для перевозки платной нагрузки в 410 кг (четыре пассажира, багаж и почта). Большинство из них оснащались моторами «Юнкере» L-5 в 300 л.с. Значительный запас топлива позволял применять машины на линиях, проходивших через малонаселенные районы страны. Для расширения возможностей самолета предусматривалась возможность его эксплуатации на специально разработанных поплавках.
На первых серийных К-4 по инициативе редакции газеты «Комсомолец Украины» «Укрвоздухпуть» провел большой агитационный перелет-«воздушную экспедицию рабочей молодежи Украины на Кавказ». Утром 1 мая 1929 г. из Харькова вылетели семь машин с тридцатью пятью посланцами украинского комсомола. Их путь пролег по маршруту Харьков-Ростов-Сочи-Минводы-Тбилиси. Как писали газеты, «это был первый в СССР массовый перелет пассажирских самолетов». В этом же месяце К-4 стали поступать в Казахстан и Среднюю Азию, где они должны были сменить на линиях «Добролета» немецкие «Юнкерсы». Первый из этих самолетов получил название «Подарок Украины Казахстану».
В общей сложности в этот регион поступило более десятка К-4. Они интенсивно использовались для пассажирских перевозок, доставки необходимых приборов топографам и геодезистам, оказания срочной помощи чабанам и геологам, обеспечения строительства Турксиба. Летать приходилось в очень непростых условиях. Работавший на этих трассах впоследствии известный летчик, Герой Советского Союза И.П. Мазурук вспоминал, что обычно «полеты проходили на высотах 200-300 метров. Болтанка бывала страшная, но пассажиры были довольны… хотя я перед полетом иногда шутливо объявлял: тело довезу в собранном виде, а за душу не ручаюсь -вытрясу! Иногда пассажирам приходилось нам помогать. Двигатель зимой зачастую замерзал. На ночь мы подвешивали под него ведро с углями, а перед вылетом пассажиры дружно подносили механику ведра с горячей водой.»
Первый опытный образец К-4 перед первым полетом
К.А. Калинин (второй слева, далее по порядку), летчик-испытатель М.А. Снегирев, начальник ВВС РККА П.И. Баранов, председатель правления УВП И. И. Касьяненко у опытного К-4
Аэрофотосьемочный К-4 во время работы на Волге. Второй справа К. К. Арцеулов
Имелись случаи и нетрадиционного применения К-4. В качестве военно-транспортного самолета они привлекались для доставки боеприпасов и продовольствия частям ОГПУ, которые проводили операции по ликвидации так называемых «банд басмачей и белобандитов». Эти полеты оказались весьма рискованными: в одном из них погиб пилот Суонио.
Первый год эксплуатации К-4 в Средней Азии показал, что для климатических условий этих мест самолет смешанной конструкции мало подходит. Сделанные из дерева, обтянутые перкалью крылья от жары деформировались, покрытие лопалось - применение дешевых материалов при постройке вылилось в большие затраты при частых ремонтах и необходимость строительства дорогостоящих ангаров, без которых нормальное использование машин оказалось невозможным. Для сравнения можно сказать, что прибывшие в Туркестан в 1924 г. цельнометаллические Ju-13 в течение 5 лет стояли зимой и летом под открытым небом и продолжали неплохо выполнять свои функции. В 1928-29 гг. эти самолеты оснастили более мощными двигателями L-5, и они еще долгие годы продолжали летать. Как уже отмечалось, Калинин предусматривал установку на К-4 цельнометаллического крыла,однако внедрить, эту разработку удалось только на следующей| машине К-5.
В биографии К-4 1929 г. отмечен многими событиями. Среди них выделяется сврехдаль-ний перелет Харьков-Иркутск. В те времена побитие всевозможных авиационных рекордов стало своего рода модой. Проведенныеi Калининым в конце 1928 г. расчеты показали, что его новый самолет вполне мог принять участие в этом движении. В декабре в Комиссию по перелетам при ОСОАВИАХИМе СССР от летчика М.А. Снегирева и штурмана И.Т. Спирина поступила заявка на беспосадочный перелет Харьков-Владивосток дальностью 7100 км с целью установить мировой рекорд продолжительности полета. Предварительные проработки показывали, что К-4 с новым надежным и экономичным двигателем ВМ-4 сможет продержаться в воздухе 50 часов! Установка дополнительного топливного бака делала самолет настоящей «летающей канистрой»: более половины взлетной массы в 4000 кг приходилось на горючее. Но ВМ-4 так и не был создан. В сложившейся ситуации Калинин предложил использовать серийную машину с усовершенствованным мотором L-5 и рядом специальных доработок (усиленное шасси, дополнительный топливный бак на 550 кг). Срочно разработали новый план перелета с, несколькими промежуточными посадками. Он предусматривал два возможных маршрута. Первый, основной, проходил через Москву до Кургана и дальше до Красноярска и Иркутска. При благоприятных погодных условиях и надежной работе двигателя предполагался второй этап - через Читу и Хабаровск до. Владивостока.