Le bus Heuliez GX317 GNV a été choisi par la ville de Nantes et la SEMITAN pour, d'une part, compléter le parc de véhicules non-polluants roulant au Gaz Naturel de Ville, et, d'autre part, remplacer une grande majorité du parc de bus Heuliez GX44.

C'est en Juillet 2002 que débarquent les premiers GX317 GNV. Ces bus respectent la norme anti-pollution Euro 3. Ils présentent un nouveau design intérieur, avec des sièges à coques bleues et les nouveaux velours, eux aussi à dominante bleue. La seconde porte est équipée d'une palette d'accès aux fauteuils roulants et aux poussettes. Ils sont alors sans aucune livrée extérieure, la nouvelle identité TAN étant à l'étude en 2002.

Les GX317 GNV sont d'abord mis en service sur la ligne 31. Puis ils sont ensuite injectés sur les lignes 11, 21, 37, 38, 40, 54, 55, 56, 73 et 87.

En Juillet 2003, les 92 bus GX317 GNV en variante à deux portes (série 431 à 522) sont en service. Pendant ce temps là arrivent les GX317 GNV versions trois portes. Ces 38 dernières unités commandées seront mises en service de Septembre 2003 à Mai 2004 (série 523 à 560). Cette série de bus GX317 GNV trois portes est prioritairement affectée à la ligne 32, certifiée Chronobus.

C'est un total de 130 Heuliez GX317 GNV qui circule à Nantes (bus 431 à 560). On peut les trouver sur la plupart des lignes exploitées en bus standard et, plus en détail sur les lignes 11, 21, 22, 24, 27, 28, 30, 32, 36, 37, 51, 52, 54, 56, 59, 73, 79, 80, 81, 87, 90, et 97; mais aussi sur les services de nuit, les Navettes et les renforts scolaires. Les GX317 GNV ont poussé les bus Heuliez GX44 vers la réforme.

Les GX317 GNV ont tous reçus la nouvelle livrée TAN depuis Octobre 2003. Cependant, deux bus ont quelques modifications de livrée plus ou moins visibles: le bus 431 a une particularité notable: une face avant verte, alors que tous les autres GX317 GNV ont une face avant blanche. Cette superbe livrée n'est malheureusement restée qu'au stade de prototype. Aussi, le bus 500 possède un arceau vert sur toutes les faces, contrairement aux autres GX317 GNV qui n'ont que la face extérieure de cet arceau peinte en vert.