Также отмечались случаи применения «Катюш» против танков на прямой наводке. Для этого передними колесами машина заезжала в специально вырытый окоп так, что направляющие находились в горизонтальном положении.
Удельный вес реактивной артиллерии на фронтах Великой Отечественной войны постоянно возрастал. Если в ноябре 1941 года было сформировано 45 дивизионов «катюш», то и 1 января 1942 года их насчитывалось уже 87, в октябре 1942 года — 350, а в начале 1945-го — 519. Отдельные установки БМ-13 на шасси ЗИС-6 прослужили всю войну, и дошли до Берлина и Праги. Одна из них, № 3354, которой командовал гвардии сержант Машарин, сейчас находится в экспозиции Ленинградского музея артиллерии, инженерных войск и средств связи.
Когда Красной Армии пришлось штурмовать немецкие города-крепости в 1945 году, встал вопрос о применении «катюш» в условиях городских боев. Нужно было эффективное оружие для уничтожения немецких укреплений, но близость противоборствующих подразделений делала применение «катюш» опасным для своих пехотинцев. Выход был найден — тяжелые реактивные снаряды М-31 в транспортировочных ящиках устанавливали прямо в проемах окон и с расстояния 20–30 м били по противнику, укрывшемуся в домах и подвалах. В Берлине реактивными снарядами М-30 и М-31 вооружали штурмовые группы.
Также с 1942 года реактивное оружие поступило на вооружение и Военно-Морского Флота СССР. Речные и морские катера оборудовались многозарядными пусковыми установками М-8-М, М-13-М, М-24-М и 16-М-13 под реактивные снаряды М-8, М-13, а позднее и М-13-УК. 12 декабря 1942 катера-охотники нанесли удар реактивными снарядами по позициям врага под Новороссийском. После этого корабельные пусковые установки применялись Дунайской флотилией при освобождении Венгрии, Чехословакии и Австрии, а затем кораблями Тихоокеанского флота и Амурской военной флотилии при высадке десанта на Курилах.
Итого, за вторую мировую войну произведено 3374 «катюш» (372 на базе ЗиС-6,1845 — «Студебеккеры», 1157 — другие 17 типов шасси). Статистика по типам «катюш» такова: БМ-8 — поступило в войска 2400, потеряно-1400; БМ-13 — поступило 6800, потеряно — 3400; БМ-31 поступило - 1800, потеряно - 100.
Существовали пусковые установки на базе пулеметных станков (М-8-6, снаряд М-8, 6 направляющих), аэросаней, мотоциклов (БМ-8-12, снаряд М-8, 12 направляющих), и, как было сказано выше, просто наземных рам (М-30-4, снаряды М-30 и М-31, 4 направляющих). Также рамы устанавливали на железнодорожные платформы (БМ-8-72, БМ-13, БМ-8-48).
Боевые действия 1941 года показали, что проходимости грузовика ЗиС-6 может не хватать для маневров в условиях русского бездорожья. Также ЗиС-6 был уязвим для вражеского огня из стрелкового оружия. В августе 1941 г. в конструкторским бюро завода «Компрессор» был рассмотрен вопрос о создании пусковой установки БМ-8 на шасси легкого танка Т-40. Разработка этой установки проводилась быстро и уже к 13 октября 1941 г. была успешно завершена. Новая установка, получившая название БМ-8-24, имела снабженную механизмами наводки и прицельными приспособлениями артиллерийскую часть с направляющими для запуска 24 реактивных снарядов М-8. Артиллерийская часть монтировалась на крыше танка Т-40 вместо башни. Вся необходимая электропроводка и приборы управления огнем размещались в боевом отделении танка. Когда танк Т-40 сняли с производства, как базу для БМ-8-24 стали использовать Т-60. БМ-8-24 применялась на начальном этапе войны. По окончании выпуска Т-60 производство БМ-8-24 также свернули, но ее модифицированную артиллеристскую часть использовали для установок БМ-8-48, которые устанавливали на отечественный грузовик Газ-АА и на ленд-лизовские «Студебеккер» и «Форд-Мармон». Реактивными пусковыми установками оснащались также гусеничные тягачи СТЗ-5-НАТИ, получаемые по ленд-лизу автомобили повышенной проходимости «ФордМармон», «Интернационал Джиемси» и «Остин».
В 1942 году проводились работы над пусковой установкой КАРС-l реактивных снарядов М-13 на шасси танка КВ-1, но эти задумки не получили развития в связи с прекращением выпуска танков КВ.
Летом 1942 года, когда начались бои на Кавказе, возникла нужда в гор но-вьючных легких пусковых установках. В кустарных условиях в Сочи была создана «младшая сестра Катюши» М-8. Восемь реактивных снарядов выстреливались почти одновременно. Вес — 68 килограмм. М-8 хорошо проявила себя в горных условиях. Также устанавливалась на торпедные катера. Впоследствии применялась на Малой Земле, в Крыму, Карпатах, затем в Северной Корее.