Pháo phản lực BM-21M-1 đã được Tổng cục Kỹ thuật (Bộ Quốc phòng) cải tiến từ pháo phản lực huyền thoại BM-21 Grad do Liên xô sản xuất.

Sau khi được cải tiến, pháo phản lực BM-21M-1 đã khắc phục được những hạn chế cơ bản của pháo phản lực BM-21, qua đó nâng cao tính năng kỹ, chiến thuật, đặc biệt là khả năng tự động tính toán và điều khiển bắn.

Cụ thể, pháo phản lực BM-21M-1 có khả năng tính toán, hiệu chỉnh và điều khiển tự động lấy các phần tử bắn nhanh, chính xác; tích hợp hệ thống thông tin, truyền dữ liệu bảo đảm tác chiến trong mọi điều kiện địa hình, thời tiết, ngày và đêm.

Trước khi nâng cấp, kíp xe của pháo phản lực BM-21 có 5 người, nay với BM-21M-1, kíp xe rút gọn còn 4 người. Thời gian chuẩn bị trước bắn của BM-21 là 14 phút, nay thời gian chuẩn bị bắn của BM-21M-1 chỉ còn 1,5 phút.

Ngoài ra, sau khi được cải tiến thành pháo phản lực BM-21M-1, việc điều khiển tầm, hướng có thể được thực hiện tự động, bán thủ công hoặc thủ công thay bằng điều khiển hoàn toàn thủ công như trước kia.

Đặc biệt, trước đây pháo phản lực BM-21 tính toán phần tử bắn thủ công, nay với BM-21M-1, việc tính toán phần tử bắn được thực hiện hoàn toàn tự động.

Pháo phản lực BM-21 được thiết kế với giàn phóng pháo 40 nòng cỡ 122mm. Việc nạp đạn được thực hiện bằng tay và mất khoảng 10 phút để lắp hết 40 ống, nhưng chỉ cần chừng 20 giây để bắn hết đạn. BM-21 có khả năng bắn nhiều loại đạn: đạn nổ phân mảnh, đạn chống tăng, đạn khói, đạn chống tăng chứa đạn con.

Tùy từng biến thể, đạn pháo 122mm của BM-21 đạt tầm bắn từ 15-40km. Pháo phản lực BM-21 được đặt trên khung gầm cơ sở xe vận tải bánh lốp của hãng Ural hoặc Zil. Hầu hết các loại pháo phản lực đều đặt trên xe bánh lốp hoặc bánh xích để cơ động khi truy đuổi mục tiêu hoặc tránh địch phản kích.