Ces deux séries ne diffèrent que par leurs aménagements intérieurs : les Z 7300 ont d'emblée été destinées aux relations à arrêts fréquents (omnibus puis TER), tandis que les Z 7500 ont d'abord été utilisées sur des missions express en complément de la desserte TGV, justifiant un aménagement type "Grandes Lignes" plus proche de celui des voitures Corail.
Les "Z 97300" sont des Z 7300 achetées dès l'origine par leur région utilisatrice. La région Languedoc Roussillon a ainsi acquis les Z 97383 & 4, initialement prévues sous les numéros 7351 & 2, et leur avait fait revêtir une livrée spécifique.
Les rames Z 7300 sont composées d'une motrice Z 7300 et d'une remorque ZR 17300 ; leurs numéros d'ordre sont identiques (ex : la Z 7301 est associée à la ZR 17301...) ; le principe est le même pour les Z 7500.
Les premières automotrices reçues assurèrent à partir du 6 juillet 1982 les services de desserte express mis en place en complément de l'arrivée du TGV Sud Est entre Dijon, Lyon, Avignon et Marseille et sur Avignon - Nîmes - Montpellier - Carcassonne. Les quinze engins de la série étaient affectés à la Blancarde puis furent attribués à la région PACA et ont été repeints en livrée bleue et blanche entre février 1993 et avril 1997.
Le 1er septembre 98, les 15 Z 7500 ont été mutées à Vénissieux, chassées par les nouvelles Z 23500, et utilisées principalement sur Mâcon / Genève - Lyon - Avignon (avec un seul aller-retour plus au Sud, vers Arles). Neuf rames semblent avoir été cédées à la région Rhône Alpes à ce moment là.
En juin 2001, trois rames sont retournées au dépôt de la Blancarde car affectées au TER Languedoc Roussillon et dès lors utilisées en commun avec les Z 7300 / 97300. Trois autres Z 7500 étaient affectées à la région PACA jusqu'au début des années 2000, mais étaient restées à Vénissieux avec celles Rhône Alpes et utilisées avec celles-ci. Vers cette époque, deux rames (Z 7504 et 8) ont reçu la livrée TER grise et bleue sans modification des aménagements intérieurs.
Les trois Z 7500 Languedoc Roussillon ont été mutées au dépôt de Nîmes en 2008 et ont subi une rénovation identique à celle des Z 7300 : depuis, leur seule différence consiste en leur numéro.
Basées au dépôt de Marseille Blancarde au nombre de 12 exemplaires (10 Z 7300 et les Z 97383 & 4), ces automotrices ont été engagées à partir de l'hiver 1984 sur Marseille Avignon via Arles ou Cavaillon ainsi que vers Port Bou, sur Perpignan - Villefranche Vernet les Bains et sur Béziers- Neussargues. Entre mars 1988 et juin 1988, ces 12 engins ont été repeints en livrée jaune et blanche choisie par la région Languedoc Roussillon.
Elles ont été rejointes mi 2001 par trois Z 7500 ex PACA reprises par la Région Languedoc Roussillon et utilisées dans le même roulement qu'elles. A cette époque là, dix rames (7357 et 64 à 72) ont reçu la nouvelle livrée TER grise et bleue sans pour autant bénéficier d'une rénovation.
Un programme de modernisation des quinze unités Languedoc Roussillon (10 Z 7300, 2 Z 97300, et 3 Z 7500) a eu lieu de 2007 à 2009, avec de nouveaux aménagements à classe unique (faisant disparaitre la différence entre les anciennes "omnibus" et "express"), pose de la climatisation et nouvelle livrée grise et rouge. En 2008, ces rames ont toutes été mutées au nouveau dépôt de Nîmes.
Depuis la période 2008 - 2009, les Z 7300 ne vont plus sur Marseille ; elles sont utilisées entre Avignon et Port Bou, Perpignan et Villefranche, et sur la ligne des Causses, notamment sur les trains omnibus, pour lesquelles ce matériel reste très performant.
Ce parc a été complété vers 2014 par le prêt d'une Z 7500 Rhône Alpes.