蘇聯火箭武器的研製可以追溯到沙俄時代。一戰爆發後,苦於飛機裝備的武器威力不足,俄國人便想在飛機上安裝大威力的航空武器。
十月革命勝利後,蘇聯在航天火箭方面投入了很大的精力。1921年,專門研製火箭的第2中央特別設計局成立。經過不懈努力,蘇聯設計師先後研製出了可以穩定飛行400米的固體火箭,射程1300米的火箭彈,以及РС-82毫米和РС-132毫米航空火箭彈。
1938年10月,火箭炮車載實驗正式開始。1939年3月,沃羅涅日的“共產國際”工廠8導軌的БМ-13-16試製成功,它的發射架是工字型的,在上下可分別掛1枚火箭彈。這樣БМ-13總共可以攜帶16枚М-13 (РС-132的改進型)132毫米火箭彈,發射架擁有左90度-右90度的方向射界。蘇聯軍方隨即對其進行了各項嚴格的測試。測試結果表明,БМ-13特別適合打擊暴露的密集敵有生力量集結地、野戰工事及集群坦克火炮。由於БМ-13是自行的,因此也適合打擊突然出現的敵軍以及與對方進行炮戰。不過由於火箭炮發射時,煙塵火光特別明顯,且完全沒有防護,因此它不適合在敵炮火威脅比較大的地域裡作戰。1940年,БМ-13已經試生產了6門,1941年軍方又訂購了40門,到了6月份,又增加了17門的定貨。1941年6月17日,БМ-13向國防人民委員鐵木辛哥元帥、總參謀長朱可夫大將以及軍械人民委員烏斯季諾夫進行了成功地發射表演。6月21日,蘇德戰爭爆發的前夜,在БМ-13的定性測試尚未全部完成時,蘇聯政府作出決定,全力生產БМ-13火箭炮及М-13 火箭彈。
1941年6月28日,蘇軍決定組建一個БМ-13特別獨立火箭炮連。30日夜,頭2門火箭炮開到了駐地。第2天,炮兵連正式成立。當時只有7輛試生產型的БМ-13,3000發火箭彈,連長是36歲的伊萬•安德烈耶維奇•費列洛夫大尉。經過1個多星期的應急訓練後,全連已經熟練的掌握了火箭炮的操作方法。由於極端保密,連炮兵連的人員都不知道火箭炮的正式名稱。但是炮架上有一個К字(共產國際工廠的第一個字母),便愛稱其為喀秋莎(Катюша)。這個名字後來不徑而走,幾乎成為紅軍戰士對火箭炮的標準稱呼。7月上旬,獨立炮兵連被編入西方方面軍,來到了危如累卵的斯摩棱斯克前線。7月14日,7門喀秋莎隔著奧爾沙河,發射了112枚火箭彈,打擊了對岸的德軍,而對於德國人來說,這還只是個開始。在此之後,費列洛夫連躲過了德軍的空中偵察和炮兵觀測隊,在斯摩棱斯克,在葉爾尼亞,用自己憤怒的齊射,毫不留情地教訓了法西斯侵略者。
1941年10月初,德軍發起了進攻莫斯科的“颱風”戰役。10月7日夜,正在行軍的費列洛夫連在斯摩棱斯克附近的布嘎特伊村不幸與德軍滲透的先頭部隊遭遇。炮兵連沉著應戰,炮手們迅速架起火箭炮,其他人員則拚死擋住德軍的衝鋒,為火箭炮的發射爭取時間。在打光了全部火箭彈後,為了不讓秘密落到敵人手裡,蘇聯炮手徹底銷毀了7門火箭炮。由於發射火箭彈和銷毀火箭炮耽誤了時間,炮兵連被包圍。在突圍過程中,包括連長費列洛夫大尉在內的絕大部分蘇軍官兵壯烈犧牲。蘇軍的第一個火箭炮單位就這樣悲壯的結束了戰鬥歷程。後來費列洛夫被追授一級衛國戰爭勳章,家鄉里配斯特和奧爾沙的幾條大街被命名為費列洛夫街。1995年6月21日,根據俄羅斯總統葉爾欽簽署的第619號總統令,費列洛夫被追授俄羅斯聯邦英雄稱號。
1941年6月30日,沃羅涅日的“共產國際”工廠開始批量生產БМ-13火箭炮。7月23日,首批批量生產的火箭炮順利地通過了測試。從此,喀秋莎開始大規模生產並迅速裝備部隊。
在實戰中發現,БМ-13在泥濘路況下的越野機動性不夠,便想開發一種履帶式的火箭炮。但是,能夠搭載132毫米火箭發射架的履帶底盤只有Т-34和КВ。顯而易見,在當時急需坦克的戰況下,炮兵是不可能獲得這些底盤的。無奈,他們只好選擇了過時的Т-40水陸坦克底盤,安裝了БМ-8-24 24聯火箭炮發射器。БМ-8火箭彈則是由РС-82 82毫米航空火箭彈改進得來。不過Т-40在1941年秋已經停產,車況和數量都遠不能滿足要求。所以定型生產的БМ-8-24是以新的Т-60輕型坦克為底盤的。БМ-8-16的威力比БМ-13小,射程也近些,不過它的機動性更好,火力密集度更高,適合打擊近距離的敵有生力量和輕型野戰工事。
到了1942年,美國正式參戰,大批美援物資源源不斷運抵蘇聯。其中最珍貴的當屬各種運輸車輛了。美國的通用GMC 6X6 卡車的性能比蘇聯自己的ЗИС-6卡車好的多。因此,1943年以後生產的火箭炮幾乎都是以通用GMC 卡車為底盤,這種型號的火箭炮改稱БМ-13Н。不過由於絕大部分的БМ-13都是以通用GMC 為底盤,所以後來БМ-13Н就統稱為БМ-13。
1943年2月。蘇軍取得了史達林格勒會戰的偉大勝利。1531門喀秋莎在戰鬥中發揮了巨大作用。為了對付德軍的堅固火力點,蘇軍投入了剛剛研製成功的М-31-4火箭炮。這是一種架在地上發射的火箭炮。發射М-30 300毫米火箭彈。為了減少研製難度,М-30是一種超口徑火箭彈,戰鬥部的口徑是300毫米,後部發動機的直徑只有152毫米。這樣就相當於減少了火箭彈發射藥的藥量,導致М-30的射程只有2800米。不過М-30火箭彈戰鬥部裝藥達28.9千克,比203毫米榴彈的威力還大,可以摧毀戰爭後期德軍的堅固火力點。1944年,出現了採用М-31-4發射架的БМ-30-12 12聯裝自行火箭炮。БМ-30 火箭炮在布達配斯、布拉格、科尼斯堡和柏林等城市攻堅戰中發揮了巨大的威力。
蘇聯總共生產了2400門БМ-8系列,6800門БМ-13系列和1800門БМ-30系列火箭炮。其中有3374門是裝在卡車上的。到戰爭結束時,蘇軍已擁有7個火箭炮師,11個火箭炮旅以及38個獨立火箭炮營,一大半的火箭炮都是БМ-13。蘇聯紅軍的火箭炮部隊已經成為整個炮兵中最具威力的部分。