28 июня 1941 года командующий войсками Московского военного округа подписал приказ о формировании экспериментальной батареи полевой реактивной артиллерии Красной Армии. В батарею были включены 7 БМ-13, собранные к этому моменту, одна 152-миллиметровая гаубица, предназначавшаяся для пристрелки целей, а также грузовики для перевозки снарядов. Командный состав формировался из слушателей Артиллерийской академии Красной Армии.
Командиром батареи стал 36-летний капитан Иван Флёров, герой советско-финской войны, отличившийся при прорыве «линии Маннергейма».

Премьера под Оршей.

3 июля 1941 года батарея капитана Флерова, личный состав которой составлял 198 человек, с соблюдением мер секретности выдвинулась из Москвы по Можайскому шоссе. Целью был район белорусской Орши, где батарея должна была поступить в распоряжение Западного фронта.
О появлении на фронте новых образцов вооружения не знали ни немцы, ни советские солдаты. Поэтому первое боевое применение БМ-13 вызвало шок по обе стороны фронта.
Около 15 часов 14 июля 1941 года капитан Флёров отдал команду нанести удар по скоплению живой силы и танков фашистов в районе Орши. 112 реактивных снарядов, выпущенные установками в течение нескольких секунд, произвели сильнейшие разрушения, уничтожив скопление немецкой техники. Над районом поднялось огненное зарево. Через полтора часа после первого залпа батарея Флерова нанесла удар по переправе на реке Оршица, сорвав дальнейшее продвижением гитлеровцев на этом направлении.

Первый опыт показал — БМ-13 могут быть чрезвычайно эффективным оружием, которое не только наносит материальный урон врагу, но и подавляет его психику. Правда, и советским солдатам поначалу пришлось привыкать к характерному завыванию снарядов. В июле 1941 года особо впечатлительные воины боялись этих звуков не меньше, чем немецких бомбардировок.
В конце июля — начале августа 1941 года на Западном фронте начали действовать еще четыре батареи «катюш».

Охота за секретом.

Немецкое командование, получив доклад с фронта о применении нового оружия русскими, отдало приказ во чтобы то ни стало захватить образец этой техники. На батарею капитана Флёрова началась охота.
Флёров прекрасно знал об этом, и сразу после нанесения удара по позициям немцев менял место расположения. Так вырабатывалась тактика применения реактивных минометов.

Первая опытная батарея БМ-13 успешно действовала в боях под Рудней, Смоленском, Ельней, Рославлем и Спас-Деменском. Иван Флёров отправил в Москву подробный отчет о применении установок, в котором указывал на достоинства и недостатки нового оружия.
В начале октября 1941 года во время отражения нового гитлеровского наступления батарея Флёрова за три дня израсходовала почти весь запас боеприпасов.  Гитлеровцы провели стремительную операцию по окружению советских войск под Вязьмой.