Вторым направлением развития отечественных реактивных снарядов стало создание мощных фугасных снарядов, поскольку фугасное действие реактивного снаряда М-13 было невелико. В июне 1942 г. на вооружение приняли фугасный 132-мм снаряд М-20, который отличался от М-13 более тяжёлой головной частью и, соответственно, меньшей дальностью стрельбы. М-20 имел калиберную боевую часть, то есть боевая часть имела тот же диаметр (132 мм), что и двигатель.
В ходе боевого применения снарядов М-20 выяснилось, что из-за большой длины головной части они имели недостаточное фугасное действие, а из-за тонких стенок — незначительное осколочное действие. В 1943 г. М-20 сняли с вооружения, а в июле 1944 г. прекратили его производство. За период с начала выпуска в сентябре 1942 г. по июль 1944 г. промышленность изготовила 560 600 боеприпасов М-20.
В 1942 г. сотрудники НИИ-3 В. Г. Бессонов и другие разработали проект 132-мм реактивного снаряда увеличенной дальности, получившего индекс М-13ДД. Это был первый реактивный боеприпас с двухкамерным ракетным двигателем. Обе камеры представляли собой штатные камеры от М-13, соединённые промежуточным соплом, имевшим восемь косонаклонных отверстий. Ракетные двигатели работали одновременно. Головную часть для М-13ДД позаимствовали у штатного М-13. Снаряд М-13ДД прошёл полигонные испытания на Урале, после чего его доработали, и 15–16 марта 1943 г. на подмосковном полигоне провели повторные полигонные испытания. После войсковых испытаний М-13ДД в октябре 1944 г. был прият на вооружение.
Несколько слов о пусковых установках снарядов М-13. БМ-13 на автомобиле ЗИС-6 с 16-ю пятиметровыми направляющими официально приняли на вооружение в августе 1941 г., хотя к этому времени десятки установок уже находились на фронте. Поскольку производство ЗИС-6 было прекращено 16 октября 1941 г., артиллерийскую часть М-13 начали устанавливать на импортные автомобили «Интернейшнл», «ДжиЭмСи», «Остин», «Форд-Мармон» и др.
>Установка БМ-13СН со спиральными направляющими на шасси американского грузовика «Студебеккер» US-6. 1944 г.
В апреле 1943 г. взамен 10 типов боевых машин для М-13 была принята «нормализованная боевая машина» БМ-13Н на шасси «Студебеккер» US-6, которая могла стрелять и снарядами М-20, но только с верхних направляющих.
БМ-13СН (спиральные направляющие) на базе «Студебеккера» приняли на вооружение в октябре 1944 г. БМ-13СН могла стрелять снарядами М-13ДД, М-13, М-13УК и М-20. Боевые машины на шасси иностранных грузовиков находились на вооружении до конца 1950-х гг. Однако уже с конца 1940-х гг. начался выпуск боевых машин на базе отечественной автотехники: