Для стрельбы снарядами М-31 улучшенной кучности СКБ завода «Компрессор» сконструировал замечательную по тем временам 12-зарядную пусковую установку БМ-31-12 (ведущий конструктор — А.Н. Васильев). По своей подвижности, маневренности и скорострельности она не уступала БМ-13 и БМ-8. Гвардейские минометные части, вооруженные новой машиной, получили возможность сопровождать пехоту и танки на всех этапах боя.
В сентябре — октябре 1941 года были сформированы первые 14 гвардейских минометных полков, вооруженных БМ-13 и БМ-8. Одиннадцать из них — 1, 3, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 12, 13 и 14-й — воевали под Москвой. Гвардейцы-минометчики успешно поддерживали наши войска, прикрывавшие важнейшие направления на подступах к столице. Командовали этими частями, как правило, москвичи.
Военный совет Западного фронта обратился в Ставку с просьбой обеспечить каждую дивизию первого эшелона фронта хотя бы одним дивизионом реактивных снарядов. Ставка согласилась, и Военному совету ГМЧ было дано указание срочно формировать отдельные минометные дивизионы. Дивизионная форма организации в период оборонительных боев за Москву стала основной. Это было временной и вынужденной мерой.
В январе 1942 года появилась возможность вернуться к полкам, правда, несколько сокращенного, но более маневренного и оперативного состава (24 БМ-13 или БМ-8, по 8 в дивизионе, по 4 в батарее). Состоялось решение Ставки о формировании 20 гвардейских минометных полков. В полки сводилось большинство отдельных дивизионов. Производство боевых установок и реактивных снарядов прежде всего на московских предприятиях к этому времени значительно возросло.
Для руководства гвардейскими минометными частями на фронтах создавались оперативные группы ГМЧ. Они непосредственно подчинялись командующим и Военным советам фронтов. В разгар оборонительных сражений под Москвой такие группы были созданы:
на Западном фронте, где начальником группы был Герой Советского Союза полковник С. Ф. Ниловский, членом Военного совета группы — бригадный комиссар Е. Ф. Шумилин и начальником штаба — полковник Б. А. Юсупов,
на Северо-Западном фронте — начальник полковник П. Н. Кулешов, член Военного совета бригадный комиссар В. А. Зубов и начальник штаба полковник А. Ф. Тверецкий,
на Калининском фронте — начальник генерал-майор артиллерии В. Д. Сибирцев, член Военного совета полковой комиссар А. А. Абрамов и начальник штаба — полковник А. П. Яровой,
на Брянском фронте начальником опергруппы был полковник Ф. Н. Скугаревский, членом Военного совета бригадный комиссар П. С. Лебедев и начальником штаба — подполковник М. И. Дегтярев.
