Первый образец ГМ-34 поставили на обкатку 4 ноября 1932 г. 21 апреля 1933 г. завершились заводские испытания мотора, 20 мая его выставили на государственные. На 48-м часу полетела водяная помпа, позже лопнул вал реверса. В ноябре 1933 г. на заводе им. Марти в Ленинграде пару опытных двигателей установили на головной торпедный катер типа Г-5. Один ГМ-34 был левого исполнения, другой - правого. 5 декабря катер прибыл на Черное море, а 12 декабря уже вышел в море. Государственные испытания на нем завершились в августе 1934 г. Параллельно весь

1933 г. мотор работал на стенде в ЦИАМ. С 1934 г. он выпускался серийно, к 1 июля изготовили 21 катерный двигатель, а к концу года -156. Мощность была та же, что у авиационного М-34, а вес существенно больше, 864 кг, а с реверс-муфтой и коллекторами - 1000 кг.

Катерный вариант совершенствовался параллельно с авиационным. Так, ГМ-34Ф имел коренные вкладыши из бронзы, коленчатый вал, головки блоков и часть агрегатов от М-34ФРНВ. Степень сжатия у него равнялась 7,3. Он был на 80 кг тяжелее ГМ-34, но зато максимально выдавал 1000 л.с. Интересно, что для него предусматривалась работа как на чистом бензине, так и на бензино-спиртовой смеси. Но очень сомнительно, чтобы эта смесь использовалась для серийных двигателей на флотах. Первые два ГМ-34Ф выпустили в 1936 г.

С конца 1936 г. работали над форсированием за счет применения наддува. С августа 1939 г. в серию пошел ГМ-34ФН с нагнетателем ФН-25, одним карбюратором К-4 и усовершенствованной маслосистемой. Степень сжатия у него опять понизили до 6,0, чтобы использовать низкокачественное топливо, но мощность довели до 1200 л.с. Вес при этом увеличился незначительно - до 111 0 кг.

Существовал и дефорсированный мотор ГМ-34БП для речных бронекатеров мощностью 800 л.с. Он тоже выпускался серийно. В войну его сменил ГМ-34БС, развивавший 850 л.с. Эти двигатели ставились на катерах проектов 1124 и 1125, строившихся до 1944 г.

На основе катерного варианта был разработан ГМ-34БТ мощностью 850 л.с. для танков с измененной системой охлаждения, вентилятором принудительного обдува. Он имел электростартер вместо пневмопуска. ГМ-34БТ выпустили малой серией в 1939 г. Такие моторы устанавливались на опытных танках Т-100 и СМК, проходивших войсковые испытания на фронте во время войны с Финляндией зимой 1 940 г., а также опытном самоходном орудии СУ-100у («Игрек», 1940 г.), применявшемся в боях под Москвой зимой 1941 г.

Производство катерных двигателей семейства ГМ-34 (ГАМ-34) завершилось в 1943 г., когда эвакуированный из Москвы завод № 24 находился в Куйбышеве (ныне Самара). Серийный выпуск вариантов ГМ-34 неоднократно пытались восстановить вплоть до 1946 г., поскольку в строю оставалось много торпедных катеров типа Г-5, на которых они монтировались. Но сделать это было трудно, так как прекратился выпуск базового М-34 (АМ-34). Уже последние серии ГМ-34БФ включали немало деталей от нового мотора Микулина -АМ-35А; этот вариант иногда именовался ГАМ-34бис. Всего изготовили более 10 000 экземпляров различных модификаций М-34. Точнее сказать трудно, поскольку в документах имеются значительные разночтения.

АМ-35А являлся развитием конструкции М-34ФРНВ. Двигаясь параллельно по двум направлениям - высотных двигателей для истребителей и бомбардировщиков и низковысотных для штурмовиков - Микулин создал целое семейство моторов. В целом все его поршневые двигатели представляли собой непрерывную цепочку развития одной базовой конструкции, сохранявшей как общую компоновку и силовую схему, так и размерения цилиндров. При этом при неизменном объеме максимальная мощность от ранних М-34 до М-47 (1948 г.) выросла более чем в три раза. Следует отметить также, что в то время, когда многие советские конструкторы авиамоторов исходно отталкивались от иностранных образцов или узлов других отечественных двигателей, Микулин упорно шел своим оригинальным путем, лишь изредка заимствуя удачные элементы у других. Правда, зачастую это приводило к длительной доводке, за время которой двигатель начинал отставать от конструкций конкурентов.

Зато другие конструкторы в ряде проектов использовали не только идеи Микулина, но и целые узлы его двигателей.