Od 1957 r. w tulskim NII-147 (Instytut Naukowo-Badawczy nr 147, kierowanym przez Ganiczewa, rozpoczęto prace nad artyleryjskimi wyrzutniami rakietowymi. NII-147 został przemianowany w 1966 r. na Tulski GosNITToczMasz (Państwowy Instytut Naukowo-Badawczy Przemysłu Precyzyjnego), a w 1992 r. na GNPP (Państwowe Przedsiębiorstwo Naukowo-Produkcyjne) Spław. Jego pierwszym opracowaniem, realizowanym na polecenie Rady Ministrów ZSRR z 30.05.1960 r. był system BM-21 ”Grad” z pociskami M-21OF.

Rakiety miały rekordowo duże wydłużenie- ponad 23, dzięki czemu przy zachowaniu niewielkiego kalibru można było zabudować silnik prochowy o dużej długości i osiągnąć znaczny zasięg. Technologia produkcji opierała się głębokim tłoczeniu i przeciąganiu, czyli technologiach, stosowanych dotąd do wytwarzania łusek artyleryjskich. Dla uzyskania zadowalającej celności pociski były stabilizowane za pomocą niewielkich, rozkładanych po ztarcie stateczników oraz dodatkowo obrotowo. Dzięki niewielkiemu kalibrowi rakiet w SKB-203 zaprojektowano małą rozmiarami wyrzutnię, złożoną aż z 40 trzymetrowych prowadnic, co zapewniło dużą siłę ognia. Uzyskano nadzwyczajną prostotę konstrukcji wyrzutni, która może obracać się w zakresie 102° w lewo i 70° w prawo dla nadania pociskom właściwego kierunku, niezależnie od ustawienia samochodu. BM-21 instalowano na najnowszych wówczas samochodach terenowych Urał-375. Po raz pierwszy została zaprezentowana publicznie na defiladzie w Moskwie w listopadzie 1964 r.

Wyrzutnie BM-21 weszły w skład dywizyjnych pułków artylerii w ilości co najmniej jednej sześciowyrzutniowej baterii, w której było też 6 samochodów transportowych 9F37 na podwoziu Urał-375, z których każdy przewoził 40 pocisków na stelażach. Zadaniem baterii miało być wspieranie działań zaczepnych przez rażenie celów powierzchniowych- stanowisk artylerii, rejonów obrony itd. W obronie BM-21 miały służyć do stawiania zapór ogniowych, utrudniać przeciwnikowi manewr siłami itd. Artyleryjskie wyrzutnie rakietowe były traktowane w ZSRR jako substytut taktycznej broni jądrowej- niezbyt celne i mało skuteczne wobec czołgów, ale dysponujące dużą siłą rażenia siły żywej i obiektów. Dla dywizji pancernych przewidywano wersję BM-21 o trakcji gąsienicowej, ale brak odpowiedniego nośnika opóźnił budowę prototypu.

Dla wojsk powietrzno-desantowych opracowano w 1967 r. wyrzutnię ”Grad-W” na podwoziu samochodu terenowego GAZ-66. Jest ona odpowiednio mniejsza- ma tylko dwa rzędy po 6 prowadnic, ale może strzelać pociskami takimi samymi, jak BM-21. Jej zaletą jest możliwość desantowania na standardowej palecie spadochronowej i duża ruchliwość w terenie. Dla zapewnienia odpowiednich kątów ostrzału, stateczności podczas prowadzania ognia i niewielkich wymiarów w położeniu marszowym zastosowano złożony układ kinematyczny ramy wyrzutni. W położeniu transportowym jest ona skierowana wylotami prowadnic do tyłu, a do strzelania jest wysuwana na długiej ramie poza obrys podwozia. Dla ustatecznienia samochód posiada z tyłu dwa składane wsporniki talerzowe. Alternatywnym rozwiązaniem było rozmieszczenie takiej samej wyrzutni na gąsienicowym BTR-D, ale nie zyskało ono aprobaty

W 1974 r. został przyjęty na uzbrojenie Armii Radzieckiej artyleryjski system rakietowy dla szczebla pułku ”Grad-1”. Różni się on konstrukcyjnie od BM-21 i posiada 36 rzędów prowadnic. W położeniu transportowym wyloty rur są skierowane do tyłu, a przed otwarciem ognia platforma wyrzutni jest przesuwana o prawie metr do tyłu wraz z błotnikami kół i wraz z nimi obraca się na boki w zakresie po 35^o. Dla wyrzutni ”Grad-1” opracowano nowe rakiety OF21-1 i 9M28F o zmniejszonym do ok. 15 km zasięgu, ale z większą częścią bojową. Z czasem skonstruowano też pociski zapalające- 9M28S i dymne- 9M28D oraz 9M28K (z minami przeciwpancernymi PTM-3). Zastosowanie mniejszego samochodu było podyktowane chęcią standaryzacji nośników w Armii Radzieckiej, do czego zresztą nigdy nie doszło. W 1976 r. wyrzutnię ”Grad-1” w wersji 9P139 zainstalowano na kadłubie MT-LB, a dokładniej maszyny, będącej bazą samobieżnej haubicy 2S1. Wyrzutnia była pływająca i przewoziła w kadłubie drugą jednostkę ognia. Jej próby zakończyły się pomyślnie, ale produkcji seryjnej nie podjęto wychodząc z założenia, że nawet pułkowe ”Grady” działają z drugiej linii i nie muszą być opancerzone, a koszt produkcji i eksploatacji wersji gąsienicowej jest znacznie większy niż kołowej.

Mało znaną wersją jest wyrzutnia partyzancka ”Grad-P” (oznaczenie wyrzutni 9P132) produkowana od 1965 r. początkową dla Vitcongu, a potem i dla innych odbiorców. Była to wyrzutnia trójnożna, jednoprowadnicowa nadająca się do transportu w jukach zwierząt pociągowych, na wietnamskich rowerach, a nawet na plecach bojowników. Do strzelania używano pocisków 9M22 o zmniejszonej do 46 kg masie i zasięgu 11 km. Wyrzutnia 9P132 posiada lufę o długości ok. 2 m i masę 35 kg. Brak bliższych danych. Znacznie później powstała przenośna i również jednoprowadnicowa wyrzutnia 9K510, przeznaczona do odpalania pocisków oświetlających 9M42 ”Iluminacja” o masie 27 kg na odległość 1-5 km lub rakiet 9M43 z ładunkami dymnymi.

Już w latach 1970-tych w ZSRR rozpoczęto prace nad modernizacją ”Grada”, zmierzające w pierwszej kolejności do zwiększenia efektywności rażenia różnorodnych celów poprzez wprowadzenie nowych typów pocisków rakietowych:
- 9M22- odłamkowo-burzące z zapalnikiem MRW o sile rażenia prawie dwukrotnie większej od starszych rakiet kal. 140 mm,
- 9M23 ”Lejka”- chemiczne z 3 kg bojowych środków toksycznych oraz wysokościowym zapalnikiem, detonującym 1,5 kg TNT na wysokości 1-30 m nad celem,
- 9M22S- zapalające, wprowadzone w 1971 r., potem ich odmianę z wymuszonym formowaniem 180 ognisk zapalnych,
- w połowie lat 1970-tych wprowadzono pociski odłamkowe z wymuszoną fragmentacją,
- 9M22K ”Ukraszenie”- kasetowe, mieszczące 3 miny przeciwczołgowe typu PTM-3 o masie 5 kg każda i czasie samolikwidacji 16-24 h,
- 9M16 ”Prozaik”- kasetowe, mieszczące 5 min przeciwpiechotnych o masie 1,7 kg każda i czasie samolikwidacji 4-100 h. Miny posiadają wyjątkowe zapalniki kontaktowe w postaci czterech 10-metrowych sznurów, rozrzucanych pirotechnicznie wokół ustawionej miny,
- zawierających 36 ładunków kumulacyjno-odłamkowych,
- dymnych, których salwa formuje na czas co najmniej 6 minut zasłonę o szerokości 1 km,
- oświetlających,
- agitacyjnych, rozrzucające ulotki.

W latach 1970-tych w ZSRR i innych państwach Układu Warszawskiego rozpoczęto prace nad modernizacją ”Grada” poprzez zmianę nośnika wyrzutni, który stanowił prostą adaptację standardowego terenowego (6x6) samochodu ciężarowego średniej ładowności Urał-375D, co niosło za sobą wiele ograniczeń. Najbardziej znanym reprezentantem tego ostatniego nurtu są, opracowane w Czechosłowacji, wyrzutnie RM vz. 70/RM vz. 70/85, wykorzystujące podwozia ciężkich terenowych (8x8) samochodów ciężarowych Tatra T-813 i T-815. W ZSRR opracowano nową wyrzutnię 9A51 na podwoziu nowego nośnika- Urał 4320. Zwiększono nieco długość prowadnic i powiększono ich ilość do 50. Wyrzutnia jest zaopatrzona w układ zdalnego zadawania kąta podniesienia i kierunku, zastosowano elektroniczny układ nastawiania zapalników pocisków z kabiny w chwili odpalenia z elementami wykonawczymi na wylotach prowadnic. Wszystko to spowodowało dwukrotne skrócenie czasu przygotowania do otwarcia ognia. Skrócono także czas przeładowania wyrzutni z pojazdu transportowo-załadowczego 9T232M, na bazie Urała-4320, który przewozi 50 pocisków. Próby fabryczne nowego systemu zakończyły się w 1982 r., produkcję pod nazwą 9K53 ”Prima” podjęto w 1987 r. System został przystosowany do zautomatyzowanej transmisji danych do strzelań, autonomicznego topodowiązania itp. Wprowadzone zmiany doprowadziły do znacznego zwiększenia efektywności wyrzutni- dla wykonania takich samych zadań ogniowych trzeba od 5 do 10 razy mniej pojazdów systemu ”Prima” niż ”Grad”, a czas ich przebywania na stanowiskach ogniowych jest czterokrotnie krótszy.

Szereg udoskonaleń zastosowanych w ”Primie” było oferowanych jako pakiet modernizacyjny dla wyrzutni BM-21. Każda wyrzutnia może otrzymać miniaturowy blok kierowania ogniem, układ nawigacji bezwadnościowej i satelitarnej oraz łącza danych. Możliwe jest dzięki niemu naprowadzanie wyrzutni na cel bez opuszczania kabiny. Załoga wyrzutni została zmniejszona do 2 żołnierzy. Czas osiągania gotowości ogniowej skrócono o połowę. Dla baterii i dywizjonów opracowano skonteneryzowane stanowisko dowodzenia i łączności Kapustnik-BG, które można zainstalować na dowolnym pojeździe. We współpracy z nim baterie może otworzyć ogień już w minutę po zajęciu stanowisk.

Dla wyrzutni ”Prima” opracowano nowe pociski rakietowe:
- 9M53- zastosowano w nich oddzielającą się część bojową ze spadochronem hamującym, dzięki czemu niezależnie od odległości strzelania głowica opada na cel prawie pionowo, co zwiększa jej skuteczność. Opracowano nowe głowice kasetowe z 45 podpociskami kumulacyjno-odłamkowymi oraz głowice z ładunkiem paliwowo-powietrznym. Są też oferowane głowice, zawierające dwa samonaprowadzające się podpociski kumulacyjne MSBE. Zostały opracowane nowe silniki rakietowe, które umożliwiają zwiększenie zasięgu pocisków do 33 km. W 1997 r. zaproponowano silniki, gwarantujące zasięg 36 km, a w październiku 1998 r. przeprowadzono strzelania rakietami o zasięgu 40 km,
- ”Ugroza-1”- kierowane laserowo, umożliwiają zwalczanie celów punktowych,
- naprowadzane laserowo pociski dla wyrzutni ”Grad” planowała produkować niemiecka firma Diehl. Miały mieć układ żyroskopowej stabilizacji, sterujące powierzchnie aerodynamiczne z przodu oraz trzyczęściową głowicę: kumulacyjno-penetrująco-odłamkową, a cele miały być wskazywane przez wysuniętych obserwatorów,
- 9M519 ”Lilia-2”- opracowany we współpracy radziecko-bułgarskiej, przenosił nadajnik zakłóceń radiowych. Zarywa się on w ziemię i przez co najmniej godzinę emituje zakłócenia w zakresie od 1,5 do 120 MHz, uniemożliwiające działanie łączności radiowej i zakłócające częściowo nawet połączenia przewodowe. Pocisk z głowicą ważącą 18,4 kg ma zasięg ograniczony do 18 km, testowano prototyp wersji z wydłużonym silnikiem o donośności 34 km,
- w końcu lat 1990-tych ujawniono pocisk, opracowany w ośrodku badań jądrowych Arzamas-16, który jest konwencjonalną wersją źródeł silnego impulsu elektromagnetycznego, będącego dotąd skutkiem ubocznym (ale bardzo istotnym z militarnego punktu widzenia) eksplozji atomowych. Impuls jest w stanie czasowo lub trwale uszkodzić praktycznie wszystkie urządzenia elektroniczne: systemy celownicze, radiolokacyjne i procesory. W części bojowej rakiet kal. 122 mm mieści się stosunkowo silny generator.

W końcu lat 1990-tych ujawniono projekt nowej wyrzutni: zastąpiono w niej blok blok prowadnic rurowych nową konstrukcją modułową, złożoną z ramy i dwóch bloków po 20 prowadnic, umieszczanych na ramie w stanie załadowanym. Bloki te ważą po 1,7 t. wraz z rakietami. Ich montaż za pomocą dźwigu zajmuje tylko ok. 5 minut. Po oddaniu salwy mogą być zdjęte z wyrzutni i zastąpione nowymi lub przeładowane ręcznie.

Po rozpadzie ZSRR prace i rad modernizacją BM-21 podjęto i w byłych republikach. Na Ukrainie była podobno testowana wyrzutnia na podwoziu samochodu KrAZ. W 1997 r. została ujawniona wersja białoruska- BM-21A. Jej bazą jest ciężarówka MAZ-6317, na której wydłużonej ramie mieści się nie tylko blok prowadnic, ale i stelaż z drugą jednostką ognia, ulokowany między kabiną kierowcy a wyrzutnią.

Wyrzutnie rakietowe BM-21 zdobyły ogromną popularność. Znalazły się w wyposażeniu wojsk państw byłego Układu Warszawskiego oraz państw trzeciego świata. W końcu lat 1990-tych Rosjanie szacowali, że poza granicami ich kraju, w prawie 50 armiach, było użytkowanych ponad 5000 wyrzutni tego typu. Były one produkowane na podstawie licencji w Czechosłowacji, Jugosławii, Rumunii i Egipcie, a bezlicencyjne kopie powstały w Chinach (typ 81), Iraku i Korei Północnej.

W Polsce.

Artyleryjskie wyrzutnie rakietowe BM-21 ”Grad” znalazły się w uzbrojeniu dywizjonów artylerii rakietowej pułków i brygad artylerii Wojska Polskiego w latach 1960-tych (wg [5]- 1970-tych). Na początku lat 1990-tych znajdowało się w Polsce 228 wyrzutni BM-21 i 30 wyrzutni RM vz. 70/85. Natomiast w 2007 r. było 227 systemów ”Grad”.

Mimo podejmowanych prób unowocześnienia, wyrzutnia BM-21 w coraz większym stopniu przestawała odpowiadać wymaganiom pola walki. Na początku lat 1990-tych dostrzeżono ten problem także w Polsce. Zakładano modernizację wyrzutni BM-21 polegającą na zmianie podwozia i wprowadzeniu nowych rodzajów amunicji oraz Systemu Kierowania Ogniem. W perspektywie przewidywano również pozyskanie nowych wyrzutni typu MLRS. W 1999 r. uruchomiony został projekt modernizacji wyrzutni BM-21, oznaczonej BM-21M.

W latach 1990-tych opracowano w Wojskowym Instytucie Technicznym Uzbrojenia głowicę kasetową do rakiety M-21. W II połowie lat 1990-tych firma Tłocznia Metali Pressta S.A. razem z francuską firmą Celerg opracowały wersję pocisku M-21 o zwiększonej donośności. Pierwsze próby poligonowe nowych rakiet, które nazwano ”Feniks”, odbyły się latem 1998 r. Produkcja seryjna została uruchomiona w Fabryce Produkcji Specjalnej Sp z o.o. (powstała na bazie firmy Pressta) w 2003 r.

Na bazie rakiety M-21 opracowany został w ITWL imitator celu powietrznego ICP "Koliber".

Konstrukcja wyrzutni BM-21:
Kaliber- 122 mm. Obsługa- 4 żołnierzy.
Wyrzutnia zawiera 40 prowadnic rurowych zamontowanych na tylnej części podwozia samochodu URAŁ-375D (6x6). Prowadnice (rozmieszczone w czterech rzędach po dziesięć) tworzą, prostopadłościenny pakiet który wraz z kołyską zainstalowano wahadłowo w łożu. Łoże osadzono obrotowo na podstawie mocowane) do ramy pojazdu.
Przewód każdej prowadnicy ma bruzdę (wytłoczoną według linii śrubowej), z którą współpracuje występ prowadzący pocisku podczas ruchu pocisku w prowadnicy W wyniku tego pocisk uzyskuje niewielką prędkość kątową zmniejszająca wpływ wiatru bocznego na tor lotu pocisku.
Z lewej strony wyrzutni umieszczono pulpit sterowania napędami naprowadzania prowadnic oraz przyrządy celownicze zawierające celownik mechaniczny i kątomierz działowy.
Wyposażenie dodatkowe wyrzutni stanowi radiostacja R-108M.
Wyrzutnia umożliwia prowadzenie ognie pojedynczego lub salwami o regulowanej liczbie pocisków, zarówno z kabiny pojazdu jak i zdalnie, z odległości do 60 m od wyrzutni.
Odpalanie pocisków: elektryczne, może być sterowane rocznie lub automatycznie.
Naprowadzanie prowadnic w obu płaszczyznach elektryczne lub ręczne.

Dane techniczne wyrzutni BM-21 (wg [5]):
Długość wyrzutni w położeniu marszowym- 7,35 m, szerokość w położeniu marszowym- 2,4 (wg [6]- 2,5) m, szerokość w położeniu bojowym- 3,01 m, wysokość w położeniu marszowym- 2,4 m, szerokość w położeniu bojowym- 3,01 m, wysokość w położeniu marszowym- 3,01 m, wysokość w położeniu marszowym- 3,09 m, wysokość w położeniu bojowym przy max kącie podniesienia prowadnic- 4,35 m.
Masa wyrzutni załadowanej pociskami- ok. 13710 kg, masa wyrzutni nie załadowanej- 10870 kg.
Max prędkość jazdy wyrzutni załadowanej po drogach o twardej nawierzchni- 75 hm/h, zasięg jazdy- 405 (wg [6]- 400) km, zdolność pokonywania brodów o głębokości- 1,5 m.
Kaliber prowadnicy- 122,4 mm, długość prowadnicy- 3000 mm, kąt ostrzału w płaszczyźnie pionowej- od 0° do 55°, poziomej- 70° w prawo od osi podwozia i 102° w lewo od osi podwozia, sektor ograniczonego ostrzału w płaszczyźnie poziomej- od 0° do 34°, najmniejszy kąt ostrzału w płaszczyźnie pionowej w sektorze ograniczonego ostrzału- 11°.
Czas wystrzelenia salwy 40-pociskowej- 20 s.

Konstrukcja pocisku M-21:
Pocisk stabilizowany za pomocą niewielkich, rozkładanych po starcie stateczników oraz dodatkowo ruchem obrotowym pocisku, który jest wymuszony przez spiralną prowadnicę w wyrzutni rurowej, a potem przez asymetrię dysz i stateczników.

Dane techniczne pocisku M-21OF (wg [5]):
Długość- 2870 mm.
Masa- 66 kg.
Max prędkość początkowa pocisku- 690 m/s, max donośność- 20400 m.

Dane techniczne pocisków (wg [6]):

Typ	Rok przyjecia na uzbrojenie	Długość	Masa pocisku	Masa części bojowej	Masa ładunku wybuchowego	Zasięg
		[m]	[kg]	[kg]	[kg]	[km]
9M22	1962	2,87	66	18,4	6,4	20
9M28F	1974	1,93	56,5	21	6,4	15
9M22K	1981	3,02	57,7	22,8	głowica kasetowa	13,4
9M16	1981	3,02	56,4	21,6	głowica kasetowa	13,4
9M53F	1990	3,037	70	26		33
9M53K	1990	3,037	65,5	25	głowica kasetowa	32
9M519	1998	2,85	59	18,4	głowica zakłócająca	34