Еще с конца 1920-х годов в СССР велись разработка и испытание реактивных снарядов, в первую очередь авиационного применения. В 1937-1938 годы военно-воздушные силы приняли на вооружение два вида таких боеприпасов - РС-82 и РС-132 калибра 82 и 132 миллиметров соответственно. Первые устанавливали на истребители И-15, И-16, И-153, а затем на штурмовики Ил-2, вторые - на бомбардировщики СБ и также на Ил-2.
Сразу после этого Главное артиллерийское управление поставило перед Реактивным НИИ задачу разработать полевую реактивную систему залпового огня (РСЗО) на основе РС-132. В результате на свет появился новый 132-миллиметровый осколочно-фугасный снаряд М-13. По сравнению с авиационной версией были увеличены дальность полета - до 8,5 километра - и мощность. Достичь этого удалось за счет большего количества топлива и взрывчатого вещества, соответственно длина снаряда выросла с 845 до 1410 миллиметров.
Также была создана самоходная многозарядная пусковая установка, в изначальном варианте на базе грузовика ЗИС-5 и с 24 направляющими. Затем их количество сократили до 16 (восемь спаренных рельсов), а сама установка стала более универсальной - ее можно было ставить на разные грузовые автомобили, а также на корабли. Залп всеми снарядами установка производила за 7-10 секунд, после чего машина в считанные минуты переводилась в походное положение и могла менять позицию почти без риска попасть под ответный огонь неприятеля.
Полигонные испытания БМ-13 в марте 1941 года были признаны успешными. 21 июня, за несколько часов до начала войны, РСЗО продемонстрировали советскому руководству, оно тут же решило принять машину на вооружение и развертывать серийное производство. Спустя несколько дней первая батарея из семи "Катюш" под командованием капитана Ивана Флерова отправилась на фронт.
Днем боевого крещения БМ-13 считается 14 июля. Примерно в 15.15 под Оршей был дан залп по переправе через реку Оршица, где в тот момент скопилось много техники и живой силы фашистов. По воспоминаниям очевидцев, эффект внезапности, а также разрушительная сила этого удара, повергли врага в панику. По легенде, после этого родилось и народное название боевой машины - "Катюша", в честь одноименной популярной песни Матвея Блантера. Якобы после произведенного залпа бойцы батареи Флерова восхищенно воскликнули: "Вот это песня!".
По-настоящему массовым производство "Катюш" стало ближе к концу лета, а за время войны в войска поступило около 6800 БМ-13. Использовались эти РСЗО и для массированных ударов по площадям, и для прямого огня по танкам - для этого вырывались специальные окопы, куда машина заезжала передними колесами, благодаря чему снаряды летели параллельно земле. В любом случае "Катюша" неизменно доказывала свою эффективность и заслуженно стала одним из символов победы.