В 1978 г. пушка была принята на вооружение штурмовика Су-25 во встроенной пушечной установке ВПУ-17А. С появлением ГШ-30 было достигнуто значительное усиление огневой мощи: небольшое снижение скорострельности (3000 против 3200 выстр./мин у ГШ-23) с лихвой окупалось увеличением начальной скорости и массы снаряда, позволившим в 2,2 раза поднять массу секундного залпа.

В варианте ГШ-30К (9А623К) пушка с 1981 г. устанавливалась в неподвижной установке на вертолете Ми-24П. Смонтированная на боку фюзеляжа пушка отличалась удлиненными на 900 мм стволами (с 1500 до 2400 мм), как с целью улучшения баллистики, так и по компоновочным соображениям — для отвода ударной дульной волны вперед, подальше от борта вертолета. Повышенная баллистика ГШ-30К диктовалась существенно меньшими полетными скоростями вертолетов, из-за чего суммарная скорость снарядов при стрельбе (а, соответственно, точность и бронепробиваемость) оказывалась на 20-25% ниже, чем у пушек самолетов-штурмовиков. Удлинение стволов позволило улучшить точностные характеристики, кучность огня и пробивное действие снарядов, начальная скорость которых возросла почти на 10% (940 м/с против 870 м/с у прототипа). Поскольку возросла и отдача, в управление огнем ввели два режима стрельбы: с высоким темпом — 2000-2600 выстр./мин и малым темпом — 300-400 выстр./мин, предпочтительным по точности (вертолет при этом меньше уводит по курсу и тангажу из-за воздействия отдачи).

Стволы ГШ-30К оснастили пламегасителями, уменьшающими воздействие давления дульных газов на борт машины. Пушка получила также систему жидкостного охлаждения, в которую заливается обычная вода, а зимой — спиртовой раствор 40°-ной концентрации с добавлением глицерина (решение, живо напоминающее знаменитый «Максим», стало настоящим проявлением заботы об авиаторах). Благодаря охладительной системе повысилась живучесть стволов, и орудие получило возможность ведения огня продолжительными очередями с отстрелом всего боекомплекта. В варианте 9А623К2 системой охлаждения оснащалась и пушка Су-25.

ГШ-30 оказалась вполне надежной артиллерийской системой, хотя к ее недостаткам относили недостаточную весовую сбалансированность, требовавшую дополнительного повышения жесткости блока стволов. Кроме того, размещение пушки на штурмовике оказалось не самым удачным: в отличие от большинства машин, где оружие находится вблизи центра тяжести, пушечная установка Су-25 вместе с боекомплектом была установлена в носовой части фюзеляжа, и по мере расходования боекомплекта весом почти в четверть тонны при стрельбе центровка изрядно сдвигалась назад (для Су-25 с его прямым крылом достаточно большого удлинения и сравнительно небольшим диапазоном эксплуатационных центровок это смещение носило ощутимый характер, требуя вмешательства летчика для перебалансировки). В модификации штурмовика Су-25Т пушку вынесли под фюзеляж, поближе к средней части, в неподвижную установку НПУ-17, чтобы сделать более удобным доступ при обслуживании и снизить влияние сотрясений при стрельбе на работу бортового оптико-электронного комплекса.

Пушка ГШ-30, снятая со штурмовика Су-25 для техобслуживания.	Двуствольная авиационная пушка ГШ-30К с удлиненными стволами.

Установка пушки ГШ-30 на штурмовике Су-25Т была вынесена под фюзеляж для удобства обслуживания и уменьшения воздействия на оборудование самолета.

Боевое применение в Афганистане штурмовиков Су-25 и вертолетов огневой поддержки Ми-24П, вооруженных пушкой ГШ-2-30, подтвердило высокую эффективность этой артиллерийской системы. Единственным, но очень существенным в условиях интенсивных боевых действий недостатком установки пушки на Су-25 было неудобство и трудоемкость ее снаряжения. Как и на большинстве современных машин, боекомплект на Су-25 размещен в съемном патронном ящике на борту самолета, опускаемом с помощью встроенной механической лебедки и тросовой системы. Однако при зарядке обращение с устройством оказалось недостаточно эргономичным, а попросту — неудобным, способствуя быстрой утомляемости, из-за чего укладка полного боекомплекта занимала у двух оружейников более 40 мин, при том, что работать все это время требовалось, стоя на коленях. При учебных стрельбах из-за этого то и дело, как и у орудий других систем, ограничивались зарядкой небольшого куска ленты с десятком-другим патронов, достаточным для отработки навыков или выполнения зачетного упражнения.