В конце 1920-х годов Управление вооружений морских сил (УВМС) заказало заводу «Большевик» новую 130-мм пушку под индексом Б-13. В ноябре 1929 года КБ завода представило эскизный проект орудия с длиной ствола 45 калибров. Благодаря увеличению давления в канале ствола с 2750 до 3150 кг/см², баллистические данные новой пушки совпадали с данными пушки образца 1913 года, а меньшая длина ствола позволяла устанавливать Б-13 на подводных лодках типа П. Проект предусматривал следующие характеристики орудия: гильзовое заряжание, полуавтоматический горизонтальный клиновой затвор, гидропневматический досылатель броскового типа и ручную досылку заряда в гильзе.
23 января1930 года проект получил одобрение УВМС на условии внесения некоторых изменений: увеличения скорострельности до 14 выстрелов в минуту, замена ручных приводов наведения электрическими и т. д. Доработка проекта, чертежей и изготовление опытного образца должны были быть завершены к началу марта 1932 года.
27 февраля1932 года начальник вооружений РККА М. Н. Тухачевский утвердил Программу артиллерийского вооружения морских сил РККА, а которую была включена 130/45 артустановка в двух вариантах: для подводных лодок (с углом возвышения до +30°) и для надводных кораблей (с углом возвышения до +45°).
19 мая 1932 года УВМС скорректировал тактико-техническое задание, выданное заводу. В связи с изменением проекта подводной лодки, на которую планировалось ставить орудия, и слишком высоким давлением в стволе длину ствола увеличили до 50 калибров. Кроме того, по финансовым причинам командование флота потребовало вернуться к картузному заряжанию, поршневому затвору системы Виккерс и ручным приводам наведения.
Изготовление опытного образца Б-13 было завершено лишь в начале 1934 года. Начавшиеся 8 апреля 1934 года заводские испытания выявили ряд дефектов: досылатель не отработан, низкая скорострельность (10 выстрелов в минуту), малая живучесть (130—150 выстрелов), сложная, часто выходившая из строя автоматика и образец вернули на завод для доработки. Испытания возобновили в апреле 1935 года и, несмотря на недоделки, в мае 1935 года запустили орудия в серию, а в декабре 1935 официально приняли на вооружение.
Наиболее серьёзным дефектом было то, что высокое давление в канале ствола привело к уменьшению живучести стволов до 130 выстрелов. Проблему увеличения живучести ствола поставили сразу перед несколькими КБ и НИИ. Решение было найдено в виде применения лейнированного ствола. Однако рассогласование в работе научных организаций привело к тому, что в серию пошли лейнеры с двумя разными видами нарезов: система, разработанная Артиллерийским научно-исследовательским морским институтом (44 нареза глубиной 1,95 мм), и система, разработанная в НИИ-13 (40 нарезов глубиной 2,7 мм).
Таким образом, флот получил три системы Б-13 с различной нарезкой. Благодаря этому каждой артсистеме были нужны снаряды, таблицы стрельб, прицелы и тому подобное, не подходившие к другим системам. К началу 1941 года на кораблях и береговых батареях насчитывалось 378 пушек Б-13: 20 с мелкой нарезкой (16 из них на кораблях Черноморского флота), небольшая часть с нарезкой АНИМИ и большинство — с нарезкой НИИ-13.
Первоначально пушки выпускались с коробчатым щитом (Б-13-Ic), со второго полугодия 1939 года со щитом обтекаемой формы (Б-13-IIс). В 1948 году начали производство третьей серии (Б-13-IIIс) с изменённым устройством досылателя.
В годы Великой Отечественной войны 130-мм пушки Б-13 были самыми распространёнными морскими орудиями среднего калибра. Ими были вооружены все лидеры и эсминцы советской постройки до 1945 года, ряд канонерских лодок и некоторые минные заградители, а также большинство береговых батарей. Орудия Б-13 использовались также в составе бронепоездов и железнодорожных батарей.
Проект 130-мм железнодорожного транспортёра разрабатывался в 1939 году АНИМИ. На сварной раме, установленной на двух двухосных тележках типа «Даймонд», размещалась корабельная установка Б-13. Транспортёр снабжался четырьмя опорными ногами, а снаряды укладывались в железных ящиках на раме. Опытный образец (АТ-1), изготовленный заводом им. Урицкого, имел ряд серьёзных недостатков, однако был допущен к испытаниям. Испытания и доработка первого образца затянулись, и массовое производство 130-мм установок началось уже во время войны. В связи с тем, что изготавливать новые транспортёры не было времени, орудия Б-13 зачастую устанавливались на обычных платформах.
В годы войны недостаточная автоматизация Б-13 обернулась достоинством. Благодаря отсутствию приборов и механизмов, требующих электропитания, пушками за несколько часов вооружали железнодорожные платформы и полевые батареи.
В течение 35 лет они эксплуатировались в Китае на переданных ему в 1955 году четырёх эсминцах проекта 7. К середине 80-х годов на вооружении и складах ВМФ оставалось свыше 600 единиц Б-13.
