Ces onze engins ont été livrés en 1936 au centre autorails créé à Avignon par la Compagnie du PLM ; ils étaient engagés sur des relations Avignon - Montpellier, Avignon - Marseille via Cavaillon et Port de Bouc, Marseille - Aix, Marseille - Draguignan.
D'abord numérotés ZZ D 101 à 111 au PLM, ils devinrent dès 1938 ZZS 1 à 11 SNCF, puis, en 1947, XS 1 à 11. Entretemps, deux engins avaient été détruits lors d'un bombardement.
Après guerre, ils assurèrent des "Trains Autorails" (TA) Valence - Avignon, Avignon - Cavaillon - Port de Bouc - Marseille, Avignon - Montpellier (y compris via Villeneuve lès Avignon, où ils rebroussaient), Marseille - Aix - Digne, Marseille - Veynes - Grenoble, Nîmes - Le Teil - Vogüé - Lalevade d'Ardèche, Avignon - Digne (via Cavaillon et Pertuis), côtoyant des engins plus modernes dont la première génération d'autorails unifiés.
Ces engins ont été réformés en 1959-1960. Leur remplacement s'est fait d'une part avec des X 2400 et 3800 sur les lignes non électrifiées, et d'autre part par les Z 7100, livrées à partir de 1960 et basées à Avignon pour servir à la fois dans la vallée du Rhône et vers le Languedoc.