Первые полигонные испытания под Москвой, проведённые в начале 1939 года, выявили многие недоработки. Военные специалисты, подходившие к оценке реактивной артиллерии с позиций ствольной артиллерии, видели в этих странных машинах технический курьёз. Но, несмотря на насмешки артиллеристов, коллектив института продолжал упорную работу над вторым вариантом пусковой установки. Её установили на более мощный грузовик ЗИС-6. Однако 24 направляющие, смонтированные, как и в первом варианте, поперёк машины, не обеспечивали устойчивость машины при ведении огня.
Полигонные испытания второго варианта производились в присутствии маршала Клима Ворошилова. Благодаря его благожелательной оценке коллектив разработчиков получил поддержку командного состава. Тогда же конструктор Галковский предложил совершенно новый вариант: оставить 16 направляющих и монтировать их на машине продольно. В августе 1939 года опытная установка была изготовлена. К тому времени группа под руководством Леонида Шварца сконструировала и опробовала образцы новых 132-мм ракет. Осенью 1939 года на Ленинградском артиллерийском полигоне провели очередную серию испытаний. На этот раз пусковые установки и снаряды к ним были одобрены. С этого момента реактивная установка стала официально именоваться БМ-13, что означало «боевая машина», а 13 — сокращение от калибра 132-мм реактивного снаряда.
В конце 1939 года Главное артиллерийское управление Красной Армии дало заказ НИИ-3 на изготовление шести БМ-13. К ноябрю 1940 года этот заказ был выполнен. 17 июня 1941 года машины продемонстрировали на смотре образцов вооружения Красной армии, проходившем под Москвой. БМ-13 осматривали маршал Тимошенко, нарком вооружения Устинов, нарком боеприпасов Ванников и начальник Генерального штаба Жуков. 21 июня по итогам смотра командование приняло решение о развёртывании производства ракет М-13 и установок БМ-13.
Утром 22 июня 1941 года сотрудники НИИ-3 собрались в стенах своего института. Было ясно: новое оружие никаких войсковых испытаний проходить уже не будет — сейчас важно собрать все установки и отправить их в бой. Семь машин БМ-13 составили костяк первой батареи реактивной артиллерии, решение о формировании которой было принято 28 июня 1941 года. И уже в ночь на 2 июля она своим ходом убыла на Западный фронт.
Первая батарея состояла из взвода управления, пристрелочного взвода, трёх огневых взводов, взвода боевого питания, хозяйственного отделения, отделения горюче-смазочных материалов, санитарной части. Кроме семи пусковых установок БМ-13 и 122-мм гаубицы образца 1930 года, служившей для пристрелки, в батарее было 44 грузовые машины для перевозки 600 реактивных снарядов М-13, 100 снарядов для гаубицы, шанцевого инструмента, трёх заправок горюче-смазочных материалов, семи суточных норм продовольствия и другого имущества.