В 1942 году в Советском Союзе разработали новый реактивный снаряд М-30 калибра 300 мм, предназначенный для разрушения укреплений противника в прифронтовой полосе. К мощной надкалиберной боеголовке весом около 29 кг присоединялся ракетный двигатель от снаряда М-13. Аэродинамические качества М-30 были неудовлетворительными, что отрицательно сказалось на дальности и точности стрельбы, зато они во многом компенсировались значительно большей разрушительной силой нового снаряда. Запуск М-30 производился из обычной транспортной деревянной укупорки. Четыре или восемь таких ящиков размещались на металлической раме, имеющей съемные стойки в передней части для регулировки угла возвышения и сошники для упора в задней части.

Дальность полета 300-мм снаряда удалось существенно повысить за счет применения нового ракетного двигателя. Под обозначением М-31 этот снаряд был принят на вооружение в марте 1943 года и запущен в серийное производство. Вначале он также запускался с пусковой установки М-30, но в конце года инженеры КБ завода «Компрессор» создали 8-зарядный двухрядный пусковой станок М-31, а затем и 6-зарядный облегченного типа. Значительным недостатком всех этих установок являлись низкая маневренность и длительное время подготовки к стрельбе. Поэтому в марте 1944 года появилась 12-зарядная реактивная установка М-31 на шасси американского автомобиля «Студебеккер». Запуск 300-мм снарядов производился не из деревянных укупорок, а из сотовых направляющих. Двенадцать ячеек из металлических труб объединялись в двухъярусный пакет, а для стопорения снарядов на направляющих имелось специальное приспособление, блокирующее также самопроизвольный запуск снарядов в походном положении установки.

БМ-31–12 начали поступать в артиллерийские дивизии прорыва летом 1944 года и успешно применялись на направлениях главных ударов Красной Армии. Мощь 300-мм реактивного снаряда была такова, что при разрыве он оставлял воронку диаметром 7–8 метров и глубиной до 2,5 м.