开发研制
正在前线作战的B-4榴弹炮。1926年5月17日，苏联国防人民委员会和炮兵总局召开扩大会议，批准了红军现役火炮改造计划，会议还决定为红军研制口径为203毫米的攻坚火炮。来自彼尔姆兵工厂的弗·费·伦杰尔工程师负责整个项目进度，并负责研制火炮身管及炮瞄器材，炮架则由布尔什维克工厂提供，整个计划应于1927年5月全部完成。
项目开始后，彼尔姆兵工厂和布尔什维克工厂拿出了4种火炮方案，最终尼·伊·马格达斯夫和阿·格·加夫里利夫联合提交的“15172工程”方案获得批准，该方案采用轻型坦克的行走装置。
最终，火炮设计图纸于1928年1月末全部完成，可是后面的制造工作却进展缓慢，因为布尔什维克工厂在制造过程发现原始方案中有诸多设计缺陷，纸面上的性能根本无法实现，另外相应的生产配套设施也跟不上。炮兵总局局长库利克也不看好这种火炮，并数次下令停止203毫米口径火炮的生产，以便集中精力生产ML-20型152毫米榴弹炮。
尽管面临着各种困难，但203毫米大炮仍于1930年11月组装完毕，并迅速投入试验中。试验工作进行了1年时间，期间设计局对火炮进行多达146处修改，但仍存在不少缺陷。在没有完全消除隐患的情况下，该炮定型为苏联B-4型M1931式203毫米榴弹炮，并于1931年6月开始装备工农红军，并开始在布尔什维克工厂投产。之所以苏联红军要得这样急，是因为斯大林非常偏爱大口径火炮和战列舰，对其开发和生产进度抓得非常紧。
装备部队
该炮只装备最高红军统帅部控制下的炮兵预备队和集团军属炮兵营，直到1939年前，B-4榴弹炮在各种演习中都没有上佳的表现，但却是各种阅兵仪式上的宠儿。在1931～1941年间，苏联在莫斯科、列宁格勒、基辅和哈尔科夫举行的每次阅兵活动中，都出现了B-4榴弹炮的身影，它成为了红军强大实力的一种标志。
实际上，参加阅兵式的B-4榴弹炮并不装备作战部队，而是一些训练用火炮，其中一些因缺少重要部件而无法发射炮弹。即使是交付作战部队的B-4榴弹炮也很少开火，主要是基层部队得到命令，必须爱惜这些庞然大物！B-4榴弹炮一般编入集团军直属预备队炮兵营，每营12门，主要任务是实施高射界射击，毁伤距战斗地域前沿较远的敌目标，也可用来直瞄敌土木工事。
先进性能
苏联博望馆前的B-4榴弹炮。B-4榴弹炮具有良好的弹道性能和较高的射击精度，总重达15.8吨。由于炮身重量太大，设计人员为它配装了履带式炮架，该炮架重11吨，采用的是“共产国际”重型履带式拖拉机的底盘，可以为火炮提供有限的机动能力。B-4榴弹炮堪称是装在拖拉机上的怪物。B-4榴弹炮炮架尾部装有辅助轮用于牵引，牵引速度大约为15千米/小时，由于苏联在冬天大部分地区都在冰天雪地中，而且冰雪融化后经常是泥泞异常，这对大重量的火炮机动是非常不利的，对于总重15.8吨的B-4来说，加装履带后机动性的提升相当明显。
B-4采用特殊的双重驻退复进系统，是苏联最早配备该系统的火炮，射击时非常稳定。双重驻退复进系统的第一部分是与普通火炮相同的炮身后坐装置，第二部分则在火炮的炮床上，炮床可沿着大架上的滑轨滑动。炮身绕耳轴俯仰，高低和方向转动均为手动式，方向射界为左右各30度。
B-4榴弹炮虽然是个体形庞大的火炮，但它可在很少外部设备支援下迅速转入战斗状态。当火炮射击时，其底盘后段会向下调低姿态，同时将车尾驻锄插入地面，形成稳固的射击平台。
B-4炮管长5087毫米，带膛线部分身管长3981毫米，内膛膛线数达到64条，炮管重量达5.2吨。苏联人为B-4榴弹炮准备了一系列弹药，包括混凝土穿透弹和特殊的尾翼稳定炮弹等，后者的弹头以铬钒合金制造，长度达1米左右，由于它的材质密度非常高，能加大弹头的贯穿力。炮弹弹体装有厚重的弹壳，能承受贯穿时所受的冲击力，弹体后端装有4片钢制弹翼，并以外筒包住。
当炮弹冲出炮口后，外筒自动脱落，4片弹翼靠弹簧机构的作用自动跳开，使弹道能维持稳定，弹头依照惯性集中的原理，最大可贯穿4米厚的强化混凝土工事。B-4的炮弹为分装式弹药，炮架左侧装有一小型起重机用于装填弹药，炮弹发射速率为前2分钟1发，以后是1分钟1发，射程17.5千米，炮口初速607米/秒，炮组成员15人。
除此之外，布尔什维克工厂还用T-18坦克底盘设计了一种供B-4炮使用的装弹车。这种装弹的设计非常新颖。首先，它将油箱放到车体内，而整个车体就是2个集装箱，装甲厚度为5—7毫米，每个集装箱里可装载5发203毫米炮弹。这种设计方案制定好后，交到上级去审核，却一直没有回音。
战火考验
红场前接受检阅的B-4榴弹炮。B-4榴弹炮第一次经受战火考验是在1939～1940年苏芬战争中。当时苏联红军主力从卡累利阿地峡方向杀进芬兰，结果在芬军预先修筑的“曼纳海姆防线”上吃了大亏，只携带有152毫米以下口径火炮的苏军难以摧毁用高标号水泥修筑的芬军火力点。
情急之下，苏联第二任西北方面军司令员铁木辛哥元帅向斯大林申请调用B-4榴弹炮，并获得批准。为确保这种战略武器不至落入敌人之手，斯大林专门责成炮兵主帅沃罗诺夫亲自监督使用，所有参战炮兵均是军事技术和政治思想双过硬的佼佼者。
1939年12月19日，1个4门制的B-4榴弹炮连悄悄抵达霍京恩前线，这些被士兵们称为“卡累利阿塑像”的庞然大物要为苏军第20坦克旅扫清进攻道路。据侦察部队报告，芬军在对面丘陵地带内构筑了40多处永备火力点，其中有一半配备了75毫米炮，令苏军屡攻不克。连长马赫波诺夫在实施射击前一天便将火炮推进到距芬军工事仅250—350米的掩蔽工事内，他决心用直瞄射击的方式，对芬兰据点一一“点名”。这样做非常冒险，号称“白色死神”的芬兰滑雪部队随时可能冲出来抢夺这些庞大而贵重的火炮，而马赫波诺夫身边只有不到2个排的警卫步兵。
苏联卫国战争中的B-4榴弹炮。万幸的是，芬兰人没有察觉。21日拂晓，马赫波诺夫下令开火，巨大的爆炸声震碎了寂静的原始森林，许多苏联炮兵都被震得耳鼻出血，一些人甚至失聪。B-4的炮击极其突然，芬军火力点还未展开反击便被彻底荡平，经过一个半小时的密集射击后，苏军坦克营终于向前推进了2.3～2.5千米。霍京恩突破具有全局性作用，实际苏军已经绕到“曼纳海姆防线”的后方，造成芬兰守军的恐慌情绪，一些苏军久攻不克的永备工事罕见地停止射击，因为里面的芬兰人已落荒而逃了。
霍京恩炮击行动的成功鼓舞了苏军大规模使用B-4榴弹炮的热情。据统计，在1940年2月1日至3月13日最后阶段的作战中，苏军共投入20多个B-4炮兵连，进行了多达270余次压制射击。这些炮兵连屡屡效仿马赫波诺夫的“炮兵上刺刀”战法，把火炮推进到前沿250～400米处，以求最佳打击效果。当然，苏军为掩护这些“无价之宝”往往要投入更多部队，1个B-4炮兵连周围一般添配了1个营的步兵、1个76毫米炮兵营、10挺重机枪和8挺轻机枪，外加5辆坦克。
1941年6月22日，法西斯德国对苏联不宣而战。在最初的6个月里，原本是打算进攻的苏军蒙受了巨大伤亡，属于进攻型武器的B-4榴弹炮因转移困难而遭受惨重损失，一些被德军俘获的B-4还被换上“20.3cm H503（r）”的编号，继续投入战斗。直到1943年库尔斯科坦克大会战结束后，苏联红军真正转入战略大反攻后，B-4的威力终于得到全面发挥。
在哈尔科夫、齐尔塞、柯尼斯堡、坦泽和波森等重大城市攻坚战役中，B-4榴弹炮摧毁了无数坚固的钢筋混凝土工事，特别是在1944年6月10日的列宁格勒战线上，由维德门德科少校指挥的2个B-4榴弹炮连摧毁了用钢筋混凝土加固的地下碉堡，其中1发炮弹打穿地下三层楼板后才爆炸，以至于德军士兵惊恐地将B-4榴弹炮称为“斯大林之锤”。
在1945年柏林巷战中，苏军编组了数以千计的突击工兵群，他们每前进一步，总能获得充沛的炮火支援。根据战时安排，苏军在攻击建筑物时，以B-4榴弹炮和ML-20榴弹炮向地下室和建筑物低层射击，中小口径火炮则向建筑物中层和高层窗口进行射击，迫击炮则向屋顶射击，从而掩护突击工兵群接近建筑物。B-4榴弹炮通常在200—300米的距离上对已暴露的德军工事或街垒展开直瞄射击，其火力支援一般以400米纵深为限。如果突击工兵群需要更大纵深的火力支援，B-4榴弹炮则只以曲射方式，轰击广场、十字路口和拐角建筑等大型目标，以免因过于靠前而遭到德军火箭筒小组的狙击。
到4月30日，苏军第150师和第171师已抵达“第三帝国”的象征一国会大厦。面对负隅顽抗的德军，杀红眼的苏军集中89门B-4榴弹炮、SU-152自行火炮和安德柳莎火箭炮进行30分钟的直瞄射击，国会大厦的墙面顿时变得千疮百孔，用砖石堵住门窗构成的火力点连同后面的士兵都被炸碎，大厦厚实的墙面也被炸开若干大洞。
下午14点25分，苏联3个步兵营冲进国会大厦，经过近乎疯狂的近战，到18时，红军战士叶戈罗夫中士和坎塔里亚下士终于在国会大厦主楼圆顶上升起了红旗。同日，纳粹头子希特勒自杀身亡，法西斯德国寿终正寝。
设计缺陷
炮兵主帅沃罗诺夫在总结战争经验时指出，虽然B-4榴弹炮在克服芬兰工事方面显示了威力，但操作者的技能实在让人担忧，他们因平时过于爱护装备而缺乏精确射击的训练，“在实际操作中，摧毁芬军一个永备工事，我们至少需要耗费8～14发炮弹……虽然上级要求炮兵不必珍惜炮弹，只要能彻底消灭目标即可，但体积庞大的B-4榴弹炮在射击阵地上呆得越久，死亡的威胁就越大”。
战争结束
二战结束后，苏联仍将B-4榴弹炮的生产线维持了4年之久，直到1949年新一代300毫米口径2B1自行迫榴炮问世。苏联总共生产了1211门B-4系列榴弹炮，直到今天，它仍是圣彼得堡中央炮兵博物馆里的“伟大杰作”。