Батальон начал формироваться 12 февраля 1943 года в Фалинбостеле в составе двух танковых рот. На 1 июля 1943 года в составе батальона числилось 8 танков Pz.Kpfw.VI Ausf.N, 7 танков Pz.Kpfw.VI с длинноствольной 50-мм пушкой и 31 танк Pz.Kpfw.VI (Н). 3-я рота батальона, которую начали формировать 3 апреля 1943 года (так как в марте изменилось штатное расписание структуры тяжелого танкового батальона. — Прим. авт.) прибыла в распоряжение подразделения 7 июля 1943 года. По некоторым данным кроме «Тигров» на вооружении 2-й роты 505-го батальона также состояли малые танкетки «Голиаф».

Танки батальона имели камуфляж в виде крупных коричневых пятен (Braun RAL 8017), нанесенных на базовый темно-желтый Dunkel Gelb. Трехзначные номера в виде белой окантовки наносились на обеих сторонах башни, командирские машины штаба батальона имели римские номера I, II, III. Эмблемой батальона являлся «несущийся бык». Однако она наносилась на переднюю часть не всех машин. В таком виде танки 505-го батальона приняли участие в операции «Цитадель» в составе 9-й армии фельдмаршала Моделя, наступавшей на северном фасе Курской Дуги.

После Курской битвы батальон был переведен в район Смоленска. С конца июля 1943 года, когда 505-й батальон был выведен в резерв, на танках этого подразделения появилась новая символика. На башни «Тигров» стали наносить эмблему в виде «мчащегося» на коне рыцаря. Номера танков были перенесены с башни на «корневую» часть ствола пушки. На многих танках на эту часть орудия наносили желтую полосу, а уже на нее — тактический номер черного цвета. В то же время на некоторые танки эмблема вообще не наносилась.

В районе Смоленска в августе-сентябре 1943 года батальон вел тяжелые бои сначала под Кромами, а затем на шоссе Рославль-Смоленск, где было потеряно 3 «Тигра» (номера: «300», «311», «111»).

17 сентября 505-й батальон появился в Смоленске. С 20 сентября 1943 года батальон поддерживал 330-ю пехотную дивизию вермахта в районе Орши. На этих позициях он пробыл до апреля 1944 года. Танки «Тигр I» использовались группами из 2–3 машин, которые появлялись на наиболее угрожаемых участках фронта. На 12 октября 1943 года в батальоне было только 12 танков, которые все были неисправны. Новые 11 танков были получены только в начале марта 1944 года. С этим составом (около 30 танков Pz.Kpfw.VI(H)) 503-й батальон встретил наступление советских войск в Белоруссии, которое началось 22 июня 1944 года. Танки этого подразделения участвовали в боях под Борисовом, а затем в районе Молодежное-Лида-Августов. До 25 июня 1944 года танкисты батальона уничтожили 34 советских танка. В боях на территории Белоруссии 505-й батальон потерял всю свою материальную часть. 7 июля 1944 года решением ОКХ он был выведен с фронта на переформирование.

В июле-августе 1944 года 505-й батальон получил 45 танков Pz.Kpfw.VI Ausf.B «Королевский Тигр». Оснащенный этими машинами 9 сентября 1944 года он был отправлен на северный участок советско-германского фронта. На 16 ноября 1944 года в батальоне находился 21 боеспособный танк. В 1945 году в составе оперативной группы «Земланд» 505-й батальон поддерживал 5-ю танковую дивизию вермахта в Восточной Пруссии. К началу апреля 1945 года батальон был полностью уничтожен.