С декабря 1938 г. по февраль 1939 г. проводились полигонные испытания специальных 132-мм реактивных снарядов и пусковой установки. При этом подтвердилась правильность выбранного пути, но конструкция многозарядной установки оказалась недостаточно совершенной, а главное принцип стрельбы «поперек продольной оси машины» вызывал большую раскачку всей установки, а следовательно, увеличивал рассеяние снарядов. Кроме того, автомашина ЗИС-5 имела ограниченную проходимость.

Проанализировав результаты испытаний, коллектив РНИИ приступил к работе по совершенствованию пусковой установки и реактивных снарядов.

К лету 1939 г. были существенно усовершенствованы 132-мм осколочно-фугасные реактивные снаряды, которые позднее получили официальное наименование М-13 и по сравнению с авиационными снарядами РС-132 имели большую дальность полета (8470 м) и более мощную боевую часть (масса 4,9 кг). Возрастание дальности стрельбы и мощности было достигнуто за счет увеличения количества ракетного топлива и взрывчатого вещества. Для этого потребовалось удлинить ракетную и головную части реактивного снаряда. Снаряд М-13 имел несколько лучшие, чем РС-132, аэродинамические характеристики и соответственно лучшую кучность.

В апреле 1939 г. была спроектирована многозарядная пусковая установка по принципиально новой схеме с продольным расположением направляющих. Эта установка первоначально получила наименование механизированная установка (МУ-2), после доработки СКВ завода «Компрессор» и принятия на вооружение в 1941 г. — боевая машина БМ-13.

Пусковые установки МУ-2 в течение 1940 г. были изготовлены институтом. Пять отправили на полигон для проведения испытательных стрельб. Шестую пусковую установку БМ-13 вместе с партией сигнальных и осветительных реактивных снарядов, разработанных под руководством В.А. Артемьева, Л.Э. Шварца и М.В. Гаранина, направили в Севастополь.

В начале 1941 г. было принято решение о начале изготовления опытных образцов пусковой установки.

В связи с повышением летно-технических характеристик боевых самолетов вероятных противников возникла острая необходимость в создании новых современных зенитных орудий. Эта неотложная задача была решена советскими конструкторами в короткий срок: на вооружение поступили 37-мм автоматическая зенитная пушка образца 1939 г. (главный конструктор М.Н. Логинов) и 85-мм полуавтоматическая зенитная пушка образца 1939 г. (главный конструктор Л.В. Люльев), превосходившие лучшие иностранные образцы. Продолжалась упорная работа над созданием еще более мощной 100-мм зенитной пушки.

Зенитная артиллерия предназначалась для противовоздушной обороны войск и коммуникаций, защиты крупных административно-политических центров и промышленных районов от ударов противника с воздуха.

25-мм и 37-мм автоматические зенитные пушки оказались весьма эффективным средством борьбы с низколетящими целями соответственно на высотах до 2000 и 3000 метров. Эти пушки были оснащены автоматическими прицелами, способными вырабатывать вертикальные и боковые упреждения. Входные данные вводились в прицелы вручную. Дальность до цели определялась при помощи стереоскопического дальномера. Пределы наведения орудий по углу возвышения составляли от минус 5 до плюс 85 градусов, а по азимуту не ограничивались. Опыт показал, что эти пушки могли успешно бороться с аэродинамическими целями, летавшими со скоростями до 540 километров в час.

85-мм полуавтоматическая зенитная пушка образца 1939 г., оснащенная эффективным дульным тормозом, была создана на лафете 76-мм зенитной пушки образца 1938 г., хорошо освоенной в серийном производстве. Поражение воздушных целей велось по данным, вырабатываемым ПУАЗО — прибором управления артиллерийским зенитным огнем. В ПУАЗО-3 электромеханического типа определение параметров движения воздушной цели, решение задачи встречи и передача данных на орудие были полностью автоматизированы. Пределы наведения пушки по углу возвышения от минус 5 до плюс 85 градусов, по азимуту — плюс-минус 720 градусов. Примечательная особенность этой пушки состояла в том, что она могла использоваться в случае необходимости как мощное противотанковое орудие, поскольку имела бронебойные снаряды в боекомплекте и специальный прицел прямой наводки.

С 1940 г. в войска начали поступать новые зенитные осколочные снаряды с дистанционным пороховым взрывателем Т-5. Части ПВО РГК и территории страны с 1941 г. оснащались новыми звукоулавливательными станциями ЗТ-5, прожекторами.

В предвоенные годы в Советском Союзе развернулись работы по радиолокации. Первый опытный образец отечественного радиопеленгатора был разработан в 1936 г. Последующие образцы РИС-Б-2, РИС-Б-3 (радиоискатели) были предъявлены на испытания в 1939 г. В 1940 г. на вооружение был принят радиолокатор «Редут» (РУС-2 — радиоулавливатель самолетов).

В стране выросли замечательные кадры артиллеристов — ученых, конструкторов, инженеров, командиров, способных создать и освоить новое артиллерийское вооружение.

Внедрение в войска нового вооружения послужило толчком к дальнейшему развитию тактики артиллерии. Выражением этого явились новые уставы, наставления, инструкции и специальные работы, изданные накануне войны. Из специальных работ по боевому применению артиллерии наиболее капитальными были «Артиллерия в основных видах боя» под общей редакцией В.Д. Грендаля (1940) и «Тактика артиллерии» под общей редакцией А.К. Сивкова (1941).