На каждый железнодорожный путь устанавливалась одна половина транспортера — сварная коробчатая главная балка на двух балансирах и четырех пятиосных железнодорожных тележках. Перед окончательной сборкой установки каждая из двух частей транспортера могла перемещаться по железнодорожным путям самостоятельно, а непосредственно на огневой позиции они соединялись поперечными коробчатыми балками. В результате получался транспортер на сорока осях и восьмидесяти колесах, стоящих на двух параллельных железнодорожных путях. Маневрирование транспортера осуществлялось при помощи дизель-электрических локомотивов, которые обеспечивали перемещение орудийной установки на позиции и подачу электроэнергии для подъема снарядов и других целей. Для них фирмой Крупп была специально разработана 1000-сильная дизельная силовая установка D 311, благодаря которой обеспечивалось перемещение огромной массы орудия с очень малой скоростью.
После сборки транспортера, представлявшего собой нижний станок орудия, на нем устанавливался верхний станок с люлькой и противооткатной системой, включавшей два гидравлических тормоза отката и два накатника.
Вслед за этим производились монтаж ствола пушки и сборка платформы для заряжания. В хвостовой части платформы устанавливались два электроподъемника с тележками для подачи с железнодорожной колеи на платформу снарядов и зарядов. Левый подъемник служил для подачи снарядов, правый — для зарядов.
На полигоне для монтажа орудия железнодорожный путь разветвляли через стрелки, прокладывая четыре параллельные ветки. На две внутренние ветки загоняли половинки транспортера, а по внешним двигались два 110-тонных мостовых крана «Ардельт» высотой 13 м, необходимые для сборки орудия. Рабочая длина железнодорожных путей позиции «Доры» достигала 4120–4370 м.
Наведение орудия в вертикальной плоскости осуществлялось электрическим приводом. Он обеспечивал наведение орудия в диапазоне углов от 0 до +65°.
Какие-либо механизмы для горизонтальной наводки отсутствовали. Горизонтальная наводка осуществлялась за счет перемещения всей установки по железнодорожным путям позиции, которые прокладывались с определенным радиусом изгиба. Стрельба велась только строго параллельно этим путям — любое отклонение грозило перевернуть установку под воздействием огромной силы отката. В момент выстрела на каждую ось передавалась дополнительная нагрузка в 64 т, в результате транспортер вдавливал рельсы на 3–5 см.
Для транспортировки и технического обслуживания установки «Дора» был разработан комплекс технических средств, включавший поезд-электростанцию, железнодорожный состав обслуживания, состав с боеприпасами, подъемно-транспортное оборудование и несколько технических летучек — всего до 100 вагонов с локомотивами и персоналом несколько сот человек. Для перевозки всех частей орудия требовались три состава, только один ствол перевозили на трех платформах.
В феврале 1942 года 672-й дивизион был отправлен на Восточный фронт в распоряжение командующего 11-й армией генерал-полковника фон Манштейна, штурмовавшего Севастополь. Приказ об отправке под Севастополь полковнику Бому был вручен лично начальником генерального штаба генерал-полковником Гальднером. Главной задачей стал обстрел осажденного Севастополя, портовых сооружений города, укрытых в скалах складов боеприпасов.
Огневую позицию для «Доры» в Крыму выбирал генерал Цукерорт, командующий соединением тяжелых орудий, во время облета на самолете окрестностей Бахчисарая. Ее определили на расстоянии примерно 25 км от обстреливаемых целей (расположенных в северном оборонительном районе Севастополя), в районе поселка Дуванкой (в 2 км к югу от железнодорожной станции Бахчисарай).
Эта местность характеризовалась отсутствием укрытий или растительности. Поэтому в расположенном здесь совершенно голом холме была вырыта траншея-укрытие шириной около 200 м и глубиной до 10 м, направленная на юго-запад к Севастополю, в которой должно было прятаться орудие. Восточнее холма к станции Бахчисарай был проложен специальный подъездной путь, а западнее холма проложили «усы> — слегка развернутые друг относительно друга сдвоенные железнодорожные пути, обеспечивающие горизонтальную «наводку» орудия в пределах 45°. На участке подвоза артиллерийской системы к выемке-укрытию и непосредственно в ней железнодорожный путь построили трехколейным (а не четырехколейным, как на полигоне в Германии), для обеспечения перемещения монтажных кранов во время сборки орудия, а во время стрельбы — для параллельного размещения транспортно-заряжающих вагонов со снарядами и зарядами.
Работы по инженерной подготовке позиции были выполнены за месяц. К ним привлекалось 600 военных строителей-железнодорожников, 1000 рабочих организации «Тодт», кроме того, было мобилизовано 1500 местных жителей и некоторое количество военнопленных. Работы велись круглосуточно. Подготовка огневой позиции закончилась к июню 1942 года.
В месте развертывания орудия построили целую сортировочную станцию. Сюда в 43 вагонах первого поезда прибыли обслуживающий персонал, кухня и средства маскировки. В 16 вагонах второго поезда привезли монтажный кран и вспомогательное оборудование. В 17 вагонах третьего — доставили части самой пушки и мастерскую. Четвертый поезд в 20 вагонах перевез 400-тонный 32-метровый ствол и механизмы заряжания. В 10 вагонах пятого поезда, в которых поддерживался искусственный климат (постоянная температура — 15 °C), размещались снаряды и пороховые заряды.
После окончания подготовительных работ основные части установки были поданы на позицию, и началась ее сборка, продолжавшаяся неделю. При сборке применялись два специальных железнодорожных подъемных крана с дизельными двигателями мощностью по 1000 л.с.
Секретность работ обеспечивалась усиленной маскировкой, кроме того, весь район строительства был объявлен закрытой зоной, а в воздухе над ним постоянно патрулировали истребители из состава 8-го авиакорпуса генерала Рихтгоффена. В результате ни советской военной разведке, ни местным подпольщикам до самого окончания осады Севастополя так ничего и не удалось узнать о «Доре». При этом парадоксально выглядит тот факт, что среди местного населения активно ходили слухи о немецкой «Царь-пушке» с самыми различными подробностями.
Непосредственная охрана позиции возлагалась на караульную роту численностью 300 бойцов, а также большую группу военной полиции и специальную команду со сторожевыми собаками. От воздушных атак позицию «Доры», кроме истребителей, прикрывал усиленный артиллерийский дивизион ПВО численностью 400 человек, в него входила батарея 88-мм зенитных орудий и батарея 20-мм зенитных автоматов. Кроме того, имелось усиленное военно-химическое подразделение в составе 500 человек, предназначенное для постановки дымовой завесы в целях маскировки с воздуха. Общая численность личного состава, привлеченного к обслуживанию артиллерийской установки, составляла более 4000 человек.
Боевую работу «Дора» начала на рассвете 5 июня. Транспортер с орудием был выведен из выемки в холме на «усы», а несколько в стороне в воздух был поднят аэростат, предназначавшийся для корректировки стрельбы. В рассчитанной точке путей орудие вместе с транспортером при помощи домкратов было окончательно наведено на цель (в горизонтальной плоскости). Затем орудие зарядили и придали стволу угол возвышения 53°. После этого зарядные вагоны ушли в укрытие.
В 5 ч 35 мин прогремел первый выстрел. Он вызвал эффект небольшого землетрясения. Грохот при сгорании за 6 миллисекунд свыше 900 килограмм пороха и выталкивании 7-тонного снаряда был чудовищным. По свидетельству очевидцев, звуковой волной на станции Бахчисарай и прилегающих к ней строениях были выбиты стекла. Снаряд, проведя в полете 45 с, взорвался в районе цели № 1 — полевого склада боеприпасов 95-й дивизии (севернее станции Макензиевые горы). Следующие 7 выстрелов были произведены по береговой батарее № 16 (южнее поселка Любимовка). Еще 6 выстрелов были сделаны по зенитной батарее ПВО Черноморского флота № 365, последний из них прозвучал в 19 ч 58 мин.
На следующий день, с 8 ч 28 мин до 19 ч 45 мин, «Дора» сделала 16 выстрелов. Из них 7 по защищенному командному пункту зенитного дивизиона 61-го артиллерийского полка ПВО (к северу от поселка Бартеневка) и 9 выстрелов по штольням арсенала в Сухарной балке.
7 июня с 5 ч 17 мин до 9 ч 48 мин продолжился обстрел арсенала в Сухарной балке (7 выстрелов).
11 июня было сделано 5 выстрелов по опорному пункту 95-й стрелковой дивизии, расположенному в старом редуте времен Крымской войны.
17 июня за два часа (с 4 ч 48 мин до 6 ч 44 мин) было сделано пять выстрелов по башенной батарее № 30.
Последние пять выстрелов были сделаны 26 июня опытными фугасными снарядами, специально привезенными в Крым для баллистических испытаний. В сторону моря на полную дальность были выпущены четыре снаряда. Пятый снаряд немцы, не удержавшись от соблазна, выпустили по Корабельной стороне Севастополя.
К этому моменту из ствола «Доры» (с учетом полигонных испытаний) было сделано уже около 300 выстрелов, и ее ствол ввиду износа перестал быть пригодным для стрельбы.
Результаты применения немцами «Доры» под Севастополем оказались совершенно невпечатляющими. Из 48 выстрелов, сделанных в период с 5 по 17 июня, наблюдателями было отмечено только 5 попаданий — по батарее № 365, опорному пункту 95-й стрелковой дивизии и по командному пункту зенитного дивизиона 61-го артиллерийского полка ПВО. При этом батарея № 365, вызывавшая особенную обеспокоенность у немецкого командования, называвшего ее «форт Сталин», не шла ни в какое сравнение с фортами линии Мажино и являлась всего лишь зенитной батареей, вооруженной старыми 76-мм зе