การพัฒนาจรวดเชื้อเพลิงแข็ง ในระยะเริ่มต้น ดำเนินการโดยNikolai Tikhomirovที่ห้องปฏิบัติการพลศาสตร์ก๊าซ แห่งโซเวียต (GDL) โดยมีการทดสอบยิงจรวดเชื้อเพลิงแข็งครั้งแรกในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2461 ซึ่งบินได้ไกลประมาณ 1,300 เมตร^{[ 11 ]}จรวดเหล่านี้ใช้เพื่อช่วยในการขึ้นบินของเครื่องบินและต่อมาได้รับการพัฒนาเป็นRS-82 และ RS-132 (RS ย่อมาจากReaktivnyy Snaryadแปลว่า 'กระสุนขับเคลื่อนด้วยจรวด') ^{[ 12 ]}ในช่วงต้นทศวรรษ พ.ศ. 2473 นำโดยGeorgy Langemak [ ^{13 ] รวม} ถึงการยิงจรวดจากเครื่องบินและจากพื้นดิน ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2481 สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์ปฏิกิริยา (RNII) ซึ่งเป็นผู้สืบทอดของ GDL ได้เริ่มสร้าง เครื่องยิง ต้นแบบ หลายเครื่อง สำหรับจรวด M-132 ขนาด 132  มม. ที่ได้รับการดัดแปลง ^{[ 14 ]}การยิงข้ามด้านข้างของ รถบรรทุก ZIS-5พิสูจน์แล้วว่าไม่เสถียร และ VN Galkovskiy เสนอให้ติดตั้งรางยิงในแนวยาว ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2482 ผลลัพธ์คือ BM-13 (BM ย่อมาจากбоевая машина (แปลตรงตัวว่าboyevaya mashina ) ซึ่งหมายถึง 'ยานพาหนะต่อสู้' สำหรับจรวด M-13) ^{[ 1 ]}

การทดสอบเครื่องยิงจรวดขนาดใหญ่ครั้งแรกเกิดขึ้นในช่วงปลายปี 1938 โดยใช้กระสุนหลายประเภทจำนวน 233 นัด การยิงจรวดเป็นชุดสามารถครอบคลุมเป้าหมายได้อย่างสมบูรณ์ในระยะ5,500 เมตร (3.4 ไมล์)แต่หน่วยปืนใหญ่ไม่นิยมใช้ Katyusha เพราะต้องใช้เวลาถึง 50 นาทีในการบรรจุและยิงกระสุน 24 นัด ในขณะที่ปืนใหญ่ฮาวิตเซอร์ทั่วไปสามารถยิงได้ 95 ถึง 150 นัดในเวลาเดียวกันการทดสอบด้วยจรวดหลายประเภทดำเนินการตลอดปี 1940 และ BM-13-16 ที่มีรางยิงสำหรับจรวด 16 ลูกได้รับการอนุมัติให้ผลิต มีการสร้างเครื่องยิงเพียง 40 เครื่องก่อนที่เยอรมนีจะบุกสหภาพโซเวียตในเดือนมิถุนายน 1941 ^{[ 5 ]} 

หลังจากประสบความสำเร็จในเดือนแรกของสงคราม ได้มีการสั่งผลิตจำนวนมากและเริ่มพัฒนารุ่นอื่นๆ ต่อไป ปืนใหญ่คาทยูชามีราคาไม่แพงและสามารถผลิตได้ในโรงงานอุตสาหกรรมขนาดเล็กซึ่งไม่มีอุปกรณ์หนักสำหรับการผลิตลำกล้องปืนใหญ่แบบดั้งเดิม^{[ 2 ]}เมื่อสิ้นสุดปี 1942 มีการสร้างเครื่องยิงปืนใหญ่คาทยูชาทุกประเภทจำนวน 3,237 เครื่อง และเมื่อสิ้นสุดสงคราม การผลิตรวมทั้งหมดอยู่ที่ประมาณ 10,000 เครื่อง^{[ 15 ]}

จรวด Katyusha ที่ติดตั้งบนรถบรรทุกนั้นติดตั้งบน รถบรรทุก ZIS-6 6×4 รวมถึงรถบรรทุกสองเพลาZIS-5และZIS-5V ด้วย ในปี 1941 มีการติดตั้งเครื่องยิงจรวด BM-13 จำนวนเล็กน้อยบน รถแทรกเตอร์ปืนใหญ่ STZ-5 นอกจากนี้ ยังมีการทดลองติดตั้งบน แช สซีรถถัง KVในชื่อ KV-1K แต่เป็นการสิ้นเปลืองเกราะหนักโดยไม่จำเป็น ตั้งแต่ปี 1942 เป็นต้นไป จรวดเหล่านี้ยังถูกติดตั้งบนรถบรรทุกที่ได้รับความช่วยเหลือ จากอังกฤษ แคนาดา และสหรัฐอเมริกา ซึ่งในกรณีนี้บางครั้งเรียกว่า BM-13S ประสิทธิภาพการ ขับขี่บนภูมิประเทศขรุขระของรถบรรทุก Studebaker US6 2½ ตัน 6×6นั้นดีมากจนกลายเป็นฐานติดตั้งมาตรฐานของ GAU ในปี 1943 โดยกำหนดให้เป็น BM-13N ( normalizovanniyแปลว่า 'มาตรฐาน') และมีการผลิตรุ่นนี้มากกว่า 1,800 คันจนถึงสิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่สอง^{[ 16 ]}หลังสงครามโลกครั้งที่สอง BM-13 ถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของรถบรรทุกZIS-151 ที่สร้างโดยโซเวียต

ปืนใหญ่ BM-8 ขนาด 82  มม. ได้รับการอนุมัติในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2484 และใช้งานในชื่อ BM-8-36 บนกระบะรถบรรทุก และ BM-8-24 บนแชสซีรถถังเบาT-40และT-60 ต่อมาปืนใหญ่เหล่านี้ยังถูกติดตั้งบนรถจี๊ป GAZ-67ในชื่อ BM-8-8 และบน รถ บรรทุก Studebaker ขนาดใหญ่ ในชื่อ BM-8-48 อีกด้วย^{[ 2 ]}ในปี พ.ศ. 2485 ทีมของนักวิทยาศาสตร์ Leonid Shvarts, Moisei Komissarchik และวิศวกร Yakov Shor ได้รับรางวัลสตาลินสำหรับการพัฒนา BM-8-48 ^{[ 17 ] [ 18 ]}

จรวด M-30 พัฒนาขึ้นในปี พ.ศ. 2485 โดยอิงจาก M-13 หัวรบที่มีลักษณะโป่งพองทำให้ต้องยิงจากโครงที่ตั้งอยู่บนพื้นดิน เรียกว่า M-30 (โครงเดี่ยว 4 นัด ต่อมาเป็นโครงคู่ 8 นัด) แทนที่จะใช้รางยิงที่ติดตั้งบนรถบรรทุก ในปี พ.ศ. 2487 มันกลายเป็นพื้นฐานสำหรับเครื่องยิงจรวด BM-31-12 ที่ติดตั้งบนรถบรรทุก^{[ 2 ]}

ชุดปืนใหญ่จรวด BM-13-16 ประกอบด้วยรถยิง 4 คัน รถบรรทุกบรรจุกระสุน 2 คัน และรถบรรทุกสนับสนุนทางเทคนิค 2 คัน โดยรถยิงแต่ละคันมีพลประจำรถ 6 นาย การบรรจุกระสุนใหม่ใช้เวลา 3-4 นาที แม้ว่าขั้นตอนมาตรฐานคือการเปลี่ยนไปยังตำแหน่งใหม่ที่ อยู่ห่างออกไป ประมาณ 10  กิโลเมตร เนื่องจากศัตรูสามารถระบุตำแหน่งของชุดปืนใหญ่ได้ง่าย ชุดปืนใหญ่ 3 ชุดรวมกันเป็นหนึ่งกองพล (กองร้อย) และสามกองพลรวมกันเป็นกรมปืนใหญ่จรวดสำหรับยิงทุ่นระเบิดแยกต่างหาก

ระบบจรวดของโซเวียตในสงครามโลกครั้งที่สองได้รับการตั้งชื่อตามรูปแบบที่กำหนดไว้:

• ยานพาหนะภาคพื้นดินได้รับการกำหนดชื่อเป็น BM- x - yโดยที่xหมายถึงรุ่นของจรวด และy หมายถึง จำนวนรางหรือท่อปล่อยจรวด
• รถพ่วงและเลื่อนที่ลากจูงใช้รูปแบบ M- x - y
• ในการใช้งานของกองทัพเรือ ลำดับขององค์ประกอบจะแตกต่างออกไป โดยมีรูปแบบเป็นy -M- x

ตัวอย่างเช่น BM-8-16 เป็นยานพาหนะที่มีรางสำหรับจรวด M-8 จำนวน 16 ราง ในขณะที่ BM-31-12 ยิงจรวด M-31 จากท่อปล่อย 12 ท่อ นอกจากนี้ยังมีการใช้ชื่อย่อ เช่น BM-8 หรือ BM-13 ด้วย ชื่อเรียกไม่ได้ระบุถึงตัวถังที่ติดตั้งเครื่องยิง เช่น BM-8-24 หมายถึงเครื่องยิงที่ติดตั้งบนรถบรรทุก (ZIS-5) รวมถึงบนรถถัง T-40 และบนรถแทรกเตอร์ปืนใหญ่ STZ-3 ด้วย

โครงตัวถังสำหรับเครื่องยิงจรวดประกอบด้วย:

• รถบรรทุก ZIS-5 , ZIS-6 , GAZ-AAที่สร้างโดยโซเวียตและZIS-151 หลังสงคราม
• รถลากปืนใหญ่ตีนตะขาบSTZ-5
• รถถังT-40
• รถบรรทุกStudebaker US6ที่ให้เช่าซื้อ
• ตู้รถไฟหุ้มเกราะ
• เรือแม่น้ำ
• รถเลื่อนลาก
• รถพ่วงลากจูง
• กระเป๋าเป้สะพายหลัง (แบบพกพา หรือที่เรียกว่า "คัตยูชาภูเขา")

จรวด M-8 และ M-13 สามารถติดตั้งหัวรบควันได้เช่นกัน แม้ว่าจะไม่เป็นที่นิยมก็ตาม

เครื่องยิงจรวดหลายลำกล้องเป็นความลับสุดยอดในช่วงเริ่มต้นของสงครามโลกครั้งที่สอง และมีการจัดตั้งหน่วยพิเศษของกองกำลัง NKVDขึ้นเพื่อใช้งาน^{[ 2 ]}เมื่อวันที่ 14 กรกฎาคม พ.ศ. 2484 ปืนใหญ่ทดลองที่มีเครื่องยิง 7 เครื่องถูกนำมาใช้ในการรบครั้งแรกที่เมืองรุดเนียจังหวัดสโมเลนสค์ภายใต้การบัญชาการของกัปตันอีวาน ฟลโยรอฟทำลายกลุ่มทหารเยอรมันที่มีรถถัง รถหุ้มเกราะ และรถบรรทุกในตลาด ทำให้กองทัพเยอรมันได้รับความสูญเสียอย่างหนักและต้องล่าถอยอย่างตื่นตระหนกออกจากเมือง^{[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]} นี่เป็นครั้งแรกที่ Katyusha ถูกนำมาใช้ในการรบ^{[ 26 ]}หลังจากความสำเร็จดังกล่าวกองทัพแดง ได้จัดตั้งกองปืนครก รักษาการณ์ใหม่เพื่อสนับสนุนกองพลทหารราบ โดยกำหนดมาตรฐานจำนวนเครื่องยิงไว้ที่ 4 เครื่อง พวกเขายังคงอยู่ภายใต้การควบคุมของ NKVD จนกระทั่ง เครื่องยิงจรวด Nebelwerfer ของเยอรมัน กลายเป็นเรื่องปกติในภายหลังของสงคราม^{[ 15 ]}

เมื่อวันที่ 8 สิงหาคม พ.ศ. 2484 สตาลินได้สั่งให้จัดตั้งกรม ปืนครกพิเศษของกองทหารรักษาพระองค์จำนวน 8 กรม ภายใต้การควบคุมโดยตรงของกองบัญชาการสำรองสูงสุด (RVGK) แต่ละกรมประกอบด้วยกองพัน 3 กองร้อย รวมทั้งหมด 36 กระบอกปืนครก BM-13 หรือ BM-8 นอกจากนี้ยังมีการจัดตั้งกองพันปืนครกอิสระของกองทหารรักษาพระองค์อีก 12 กระบอก ใน 3 กองร้อย กองร้อยละ 4 กระบอก เมื่อสิ้นปี พ.ศ. 2484 มีกรม 8 กรม กองพันอิสระ 35 กองพัน และกองร้อยอิสระ 2 กองร้อย ที่ประจำการอยู่ รวมทั้งหมด 554 กระบอกปืนครก^{[ 27 ]}

ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2485 กองพันปืนครกหนักรักษาการณ์ถูกจัดตั้งขึ้นโดยใช้โครงยิงจรวดแบบอยู่กับที่ M-30 รุ่นใหม่ ซึ่งประกอบด้วยเครื่องยิง 96 เครื่องในสามกองร้อย ในเดือนกรกฎาคม กองพัน BM-13 ถูกเพิ่มเข้าไปในการจัดตั้งกองพลรถถัง^{[ 28 ]}ในปี พ.ศ. 2487 BM-31 ถูกนำมาใช้ในกองพันปืนครกหนักรักษาการณ์แบบใช้ยานยนต์จำนวน 48 เครื่องยิง ในปี พ.ศ. 2486 กองพลน้อยปืนครกรักษาการณ์ และต่อมากองพล ถูกจัดตั้งขึ้นโดยติดตั้งเครื่องยิงแบบอยู่กับที่^{[ 27 ]}

เมื่อรุ่งเช้าของวันที่ 5 กันยายน การระดมยิงปืนใหญ่และการโจมตีทางอากาศเพื่อเตรียมการได้เริ่มต้นขึ้นตลอดแนวรบของกองทัพที่ 24, กองทัพพิทักษ์ที่ 1 และกองทัพที่ 66 แต่แม้ในแนวรุกหลัก ความหนาแน่นของการยิงปืนใหญ่ก็ไม่มากนักและไม่ได้ผลลัพธ์ที่จำเป็น การโจมตีเริ่มต้นขึ้นหลังจากการยิงปืนใหญ่คาตูชา^{[ 29 ]}

เมื่อสิ้นสุดปี พ.ศ. 2485 มีกองทหาร 57 กองที่ประจำการอยู่ ซึ่งเมื่อรวมกับกองพันอิสระขนาดเล็กแล้ว เทียบเท่ากับกองร้อย 216 กองร้อย ประกอบด้วยเครื่องยิงเบา BM-8 ร้อยละ 21 เครื่องยิง BM-13 ร้อยละ 56 และเครื่องยิงหนัก M-30 ร้อยละ 23 เมื่อสิ้นสุดสงคราม มีกองร้อยที่ประจำการอยู่เทียบเท่ากับ 518 กองร้อย^{[ 27 ]}