3 июля батарея прибыла на Западный фронт.
Боевое крещение БМ-13 получила 14 июля 1941 г., когда батарея произвела первый залп из всех установок по железнодорожной станции Орша, где было сосредоточено большое количество живой силы и боевой техники противника. В результате мощного огневого удара одновременно 112 реактивными снарядами над станцией поднялось огневое зарево: горели вражеские эшелоны, рвались боеприпасы. Еще через полтора часа батарея Флерова произвела второй залп, на этот раз по переправе через реку Оршицу, на подступах к которой скопилось много техники и живой силы немцев. В результате переправа противника была сорвана, развить успех на этом направлении ему не удалось.
Первый опыт применения нового ракетного оружия показал его высокую боевую эффективность, что явилось одной из причин быстрейшего его ввода в строй и оснащения им Сухопутных войск.
Перестройка промышленности, связанная с выпуском ракетного оружия, была осуществлена в короткие сроки, к его производству привлекли большое число предприятий (уже в июле-августе 1941 г. - 214 заводов), что обеспечило поступление в войска этой боевой техники. В августе-сентябре 1941 г. было развернуто серийное производство боевых установок БМ‑8 с 82-мм реактивными снарядами.
Одновременно с развертыванием производства были продолжены работы по созданию новых и совершенствованию имевшихся образцов реактивных снарядов и пусковых установок.
С 30 июля 1941 г. приступило к работе специальное конструкторское бюро (СКБ) при московском заводе "Компрессор" - головное конструкторское бюро по пусковым установкам, а сам завод стал головным предприятием по их производству. Это СКБ под руководством начальника и главного конструктора Владимира Бармина за годы войны разработало 78 образцов пусковых установок различного типа, монтируемых на автомобилях, тракторах, танках, железнодорожных платформах, речных и морских кораблях. Тридцать шесть из них были приняты на вооружение, освоены промышленностью и использовались в боевых действиях.
Большое внимание уделялось производству реактивных снарядов, созданию новых и совершенствованию имеющихся образцов. Модернизации подвергся 82-мм реактивный снаряд М-8, были созданы реактивные снаряды мощного фугасного действия: 132-мм М-20, 300-мм М-30 и М-31; увеличенной дальности – М-13 ДД и улучшенной кучности – М-13 УК и М-31 УК.
С началом войны в составе Вооруженных сил СССР были созданы специальные войска для боевого применения ракетного оружия. Это были ракетные войска, но в период войны они именовались гвардейскими минометными частями (ГМЧ), а впоследствии - реактивной артиллерией. Первой организационной формой ГМЧ стали отдельные батареи и дивизионы.
К концу войны реактивная артиллерия имела 40 отдельных дивизионов (38 М-13 и 2 М-8), 115 полков (96 М-13 и 19 М-8), 40 отдельных бригад (27 М-31 и 13 М-31-12) и 7 дивизий - всего 519 дивизионов в которых насчитывалось свыше 3000 боевых машин.
