Работы РНИИ Главного управления боеприпасов Наркомата тяжелой промышленности способствовали развертыванию отработки PC широким фронтом, с привлечением многих научно-исследовательских институтов, опытно-конструкторских бюро, промышленных предприятий и полигонов, размещенных в Москве и Подмосковье. Расход реактивных снарядов для полигонных испытаний увеличился настолько, что их изготовление силами РНИИ стало недостаточным. В 1935 г. для опытных стрельб Артиллерийское управление РККА заказало московскому заводу № 70 им. Владимира Ильича (бывшему заводу Михельсона) первые большие партии корпусов: по 5000 реактивных снарядов калибром 82 мм (РС-82) и 132 мм (PC-132). К концу 1936 г. в РНИИ закончили составление полного комплекта технической документации на эти снаряды в соответствии с требованиями Артиллерийского управления РККА к производству боеприпасов, что позволило заводу подготовить технологическую документацию на промышленное изготовление снарядов. Промышленное производство пороха для реактивных снарядов решили организовать на старейшем в России пороховом заводе № 6 им. Н.А. Морозова, вблизи Шлиссельбурга.
В тот период руководство института приняло смелое решение, сыгравшее определяющую роль в дальнейшем ходе событий: применить вместо уже освоенного пороха ПТП еще мало изученный, но более перспективный нитроглицериновый порох (НГВ). В 1937 г. совместными усилиями специалистов РНИИ, химиков и работников завода № 6 завершилась разработка технологии проходного прессования шашек из пороха НГВ, а их изготовление было передано заводу по производству нитроглицериновых порохов. В процессе отработки пороховых зарядов была проведена большая научно-исследовательская работа. Как отмечал Г.Э. Лангемак, в результате исследований была разработана теория горения твердотопливных зарядов, новые методы расчета внутренней баллистики, создан критерий устойчивости горения с учетом изменений температур заряда. Тогда же в отделе РНИИ под руководством военинженера 2 ранга Л.Э. Шварца с участием В.А. Артемьева, Ю.А. Победоносцева, Е.С. Петрова, Д.А. Шитова, Н.П. Горбачева и других разработана конструкция реактивного ракетно-осколочно-фугасного снаряда (РОФС) калибра 203 мм. За заслуги в развитии ракетостроения именами руководителей РНИИ И.Т. Клейменова и Г.Э. Лангемака были названы образования на обратной стороне Луны.
Вместе с расширением тематики работ росли и штаты: если в 1934 г. в институте работали 395 человек, то в 1935 г. — уже 580. В связи с реструктуризацией промышленности страны вместе с другими научными учреждениями, занимавшимися оборонной тематикой, в начале 1937 г. РНИИ вошел во вновь образованный Наркомат оборонной промышленности и переименован в НИИ-3, а в январе 1939 г. был передан в Наркомат боеприпасов, выделившийся из Наркомата оборонной промышленности.
В июне 1938 г. Главное артиллерийское управление (ГАУ) РККА выдало НИИ-3 ТТЗ на разработку специального 132-мм реактивного снаряда и самоходной многозарядной залповой установки. К этому времени в институте был разработан 132-мм осколочно-фугасный снаряд М-13. Головная часть снаряжалась зарядом взрывчатого вещества, для подрыва которого использовались контактный взрыватель и дополнительный детонатор. Стабилизация снаряда в полете обеспечивалась с помощью четырех хвостовых стабилизаторов. Дальность полета достигала 8470 м. В разработке снаряда принимали участие Л.Э. Шварц, В.Н. Лужин, Д.А. Шитов, А.П. Павленко, Ф.Н. Пойда, В.Г. Бессонов.