Trong chiến dịch Điện Biên Phủ pháo 105mm lần đầu được xuất trận, vũ khí hạng nặng mặt đất đầu tiên mà quân đội ta sử dụng trong chiến tranh. Với nhiều tính năng ưu việt, sức công phá và hiệu quả của nó, loại vũ khí này đã gây nên nhiều bất ngờ cho quân đối phương và mang lại những chiến thắng quan trọng cho ta trong trận đánh quyết định của cuộc kháng chiến chống Pháp.
Quyết định đưa loại pháo này vào tham chiến cũng là một quyết định táo bạo. Con đường lên Điện Biên Phủ gian nan, vận chuyển hậu cần đã khó, đối với một loại vũ khí nặng hơn 2 tấn lại càng khó hơn. Với quyết tâm giành thắng lợi trong trận quyết chiến chiến lược này, ta đã khắc phục mọi khó khăn để đưa pháo vào trận địa.
Trước đó, đến đầu năm 1953, sau 3 năm thành lập trung đoàn pháo binh, ta đã có 24 khẩu pháo 105mm, trong đó 20 khẩu do Trung quốc viện trợ (thu được của quân Tưởng Giới Thạch) và 4 khẩu là chiến lợi phẩm ta thu được của Pháp từ những chiến dịch trước đó. Số pháo này thuộc biên chế Trung đoàn 45, Đại đoàn công pháo 351. Chuẩn bị cho chiến dịch Điện Biên Phủ, ngày 20 tháng 12 năm 1953, Bộ tư lệnh Đại đoàn 351 và các Trung đoàn trưởng lựu pháo 105, cao xạ pháo được triệu tập lên Bộ để nhận lệnh. Đại tướng Võ Nguyên Giáp trực tiếp trao nhiệm vụ cho đại đoàn: "Trọng pháo ra trận lần đầu sẽ gặp nhiều khó khăn lớn. Trước mắt, phải bảo đảm an toàn và tuyệt đối bí mật trong hành quân. Đưa được người và xe, pháo tới đích an toàn, coi như đạt 60% thắng lợi". Chỉ 1 ngày sau khi nhận lệnh, cùng với toàn bộ lực lượng pháo binh, Trung đoàn 45 hành quân lên Điện Biên Phủ, chuẩn bị cho chiến dịch. Pháo được vận chuyển hoàn toàn bằng ô tô đến Tuần Giáo tập kết ở đây, chờ làm đường Tuần Giáo đi Điện Biên (con đường này trước đây chỉ là đường dùng cho ngựa thồ, và đã bỏ lâu ngày). Sau 1 tháng, con đường Tuần Giáo - Điện Biên được mở mới dài 80km, pháo tiếp tục được vận chuyển đến cửa rừng Nà Nham, xã Nà Nhạn, rồi từ đây bắt đầu công cuộc kéo hoàn toàn bằng tay lên các triền núi xung quanh lòng chảo, một tiền lệ chưa từng có trong lịch sử chiến tranh thế giới. Bằng những nỗ lực phi thường, từng khẩu pháo được đưa tới những trận địa dã chiến được ngụy trang kỹ lưỡng, hướng về phía địch quân phía dưới.
Nhận thấy rõ sức mạnh của tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ, so sánh lực lượng giữa ta và địch ngày càng thay đổi và những khó khăn khi tổ chức “đánh nhanh thắng nhanh”, Đại tướng Võ Nguyên Giáp đã quyết định chuyển sang phương châm “đánh chắc tiến chắc”. Mọi công tác được chuẩn bị cho phương án tác chiến lâu dài với địch. Hậu cần được ưu tiên từ các địa phương lên Điện Biên Phủ. Pháo được lệnh kéo ra, quay về vị trí tập kết để làm đường cơ động cho pháo. Một lần nữa pháo lại vất vả dịch chuyển một cách chậm rãi quay đầu về vị trí cũ.
Sau nhiều lần thay đổi ngày giờ nổ súng, 13/3/1954 chính thức được lựa chọn trở thành ngày mở màn chiến dịch với mục tiêu là trung tâm đề kháng Him Lam. Đại đội lựu pháo 806 được giao trọng trách giương cao nòng pháo trút loạt đạn đầu tiên, dội xuống lòng chảo theo mục tiêu đã định. Các loại pháo khác của ta cũng đồng loạt lên tiếng, tạo thời cơ cho bộ binh tiến lên. Lần đầu tiên trong chiến tranh Đông Dương, một cơn mưa đại bác bắn chính xác vào cứ điểm của địch, từ trên các điểm cao, hỏa lực bắn cấp tập về phía dưới tập đoàn cứ điểm, bất ngờ hơn ngay cả Piroth - chỉ huy phó Tập đoàn cứ điểm, phụ trách pháo binh cũng không hề biết được nguồn căn của những loạt đạn pháo ấy. Ngay trong đêm Piroth dội hơn 6000 loạt đại bác về phía chung quanh nhằm tiêu diệt pháo Việt Minh nhưng vô hiệu, ta nhanh chóng làm chủ tình hình buộc địch từ thể chủ động sang thế bị động đối phó với ta. Sự hoang mang nhanh chóng lan tới toàn bộ quân địch tại đây, nhiều lính Pháp còn liên tưởng tới ngày tận thế. Sau sự thất bại nhanh chóng của cứ điểm Him Lam, Tham mưu trưởng mất tinh thần chiến đấu, co rúm trong căn hầm đóng kín, sau bị triệu về Hà Nội và được thay thế bằng người khác; Pirothvì bất lực và xấu hổ về trách nhiệm và sự kiêu ngạo của mình tự sát bằng lựu đạn ngay tại hầm chỉ huy; còn De Casstries không còn thấy lượn lờ dạo quanh các cứ điểm như trước nữa. Đại đội lựu pháo 806 cũng là đơn vị đầu tiên nhận được cờ luân lưu Quyết chiến quyết thắng của Hồ Chủ tịch.
Đây là lần đầu tiên pháo xuất trận cũng là lần đầu tiên các pháo thủ điều khiển loại pháo này nhưng pháo binh Việt Minh lại bắn với độ chính xác rất cao, đem lại hiệu quả to lớn. Những người lính quan trắc tính toán phần tử bắn cho pháo binh thực hiện công việc của mình bằng những phương tiện thô sơ nhất trái ngược với những thiết bị quan trắc pháo binh hiện đại khi đó của Pháp. Bên cạnh đó, tất cả các khểu pháo được bố trí từ vị trí trên cao, vây quanh lòng chảo. Mỗi trận địa pháo cách mục tiêu từ 5 - 7km đã khống chế toàn bộ tập đoàn cứ điểm bất chấp con mắt do thám của các loại máy bay trinh sát của địch. Trước trận đánh này ta chỉ có 15.000 đạn pháo 105mm gồm 11.000 viên chiến lợi phẩm của chiến dịch Biên Giới, 3.600 viên do Trung Quốc viện trợ kèm theo pháo, 440 viên chiến lợi phẩm ở mặt trận Trung Lào, để đảm bảo bắn chính xác, tốn ít đạn ta vận dụng khéo léo nguyên tắc “hỏa khí phân tán, hỏa lực tập trung”, đã giáng một đòn mạnh mẽ đối với địch.
Phát huy chiến thắng trận mở màn, lựu pháo 105mm tiếp tục dọn đường cho bộ binh xuất phát, xung phong trong trận tiến công vào đồi Độc Lập. Cũng như trận đầu, pháo 105mm của ta bắn chính xác vào các mục tiêu, góp phần tiêu diệt cứ điểm này chỉ sau vài giờ chiến đấu. Bản Kéo bị bức hàng 1 ngày sau đó. Như vậy chỉ trong 5 ngày chiến đấu, phân khu Bắc và Đông Bắc bị thất thủ, mở toang cánh cửa vào trung tâm Mường Thanh. Sau đợt này, một số đại đội lựu pháo cũng rời bỏ vị trí cũ tiến sát về phía trung tâm hơn như Đại đội lựu pháo 804 chiếm lĩnh vị trí sát Him Lam; hai đại đội lựu pháo 801, 802 chuyển pháo từ phía Đông sang trận địa mới ở phía Tây, nằm ngay sau Bản Kéo; ở phía Đông Nam, Đại đội lựu pháo 805 cũng cơ động từ trên núi Pú Hồng Mèo xuống gần Hồng Cúm. Ta tiêu tốn gần 2000 đạn pháo trong đợt tấn công thứ nhất này, một lượng đạn pháo chưa từng được bắn nhiều đến như vậy của quân đội ta. Về phía Pháp, hơn 10.000 viên đạn pháo được bắn ra, thiệt hại 2 khẩu 105mm và 1 khẩu 155mm.
Sang đợt tấn công thứ hai vào trung tâm tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ, cùng với các đơn vị cao xạ, sơn pháo và súng cối, lựu pháo 105mm trực tiếp yểm hộ bộ binh tiến công các cứ điểm: A1, D1, C1, E, chế áp pháo binh địch, sát thương và tiêu diệt một lực lượng cơ động địch ở tung thâm phía Đông Mường Thanh, kiềm chế pháo binh địch. Thành công lớn nhất của ta là loại bỏ được khả năng làm việc của sân bay Mường Thanh khi từ đầu tháng 4 trở đi, không một chiếc máy bay nào của Pháp tiếp cận được với Điện Biên Phủ. Khoảng không mà Pháp coi là an toàn trước đó cũng bị đe dọa bởi các loại pháo và súng cối của ta, buộc Pháp phải bay cao thả dù. Từ cuối tháng 3, mọi tiếp viện cho tập đoàn cứ điểm đều phải thả dù từ độ cao hơn 2000m, hơn nửa số lượng đó rơi vào trận địa của Việt Minh. Trong thời gian này ta thu được khoảng trên dưới 5.000 đạn pháo 105mm, điều này minh chứng cho số liệu tổng kết sau trận đánh ta dùng hết hơn 20.000 đạn 105mm mà trước chiến dịch chỉ được giao 15.000 viên. Sau này, trước yêu cầu cấp thiết của chiến dịch, Trung Quốc có tiếp tục viện trợ cho ta 7.400 viên nhưng đến tháng 5 mới tới nơi, lúc đó chiến dịch đã kết thúc do chiến tranh Triều Tiên nên đạn 105mm khan hiếm.
Trong suốt nhiều ngày tiếp theo của chiến dịch, bộ đội pháo binh tiếp tục “sát cánh” với bộ binh tấn công các cứ điểm địch. Bước sang đợt tiến công thứ 3, ta được tăng cường một tiểu đoàn ĐKZ 75mm và một tiểu đoàn H6 (hỏa tiễn) do Trung đoàn 676 phụ trách. Đây là một đòn bất ngờ đối với quân địch, đẩy nhanh sự sụp đổ của Tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ, kết thúc chiến dịch. Cao điểm phía Đông cuối cùng bị tiêu diệt trước khi ta vượt cầu Mường Thanh tiến vào hầm chỉ huy của De Casstries là C2 cũng được ưu tiên 200 đạn pháo 105mm. Ngay sau đó, đại bác của ta tiếp tục chế áp địch tại cánh đồng Mường Thanh. Lần lượt tựng cụm địch nhỏ phía xung quanh hầm chỉ huy Pháp bốc cháy, quân địch rút chạy toán loạn, số khác giơ cờ trắng, nhiều tên vứt súng xuống sông Nậm Rốm, ra hiệu đầu hàng. Thừa cơ, bộ đội ta từ các hướng tiến lên xung phong, bao vây hầm De Casstries. 5 giờ 30 chiều 7 tháng 5, Đại đoàn 312 báo cáo lên: "Toàn bộ quân địch tại khu trung tâm đã đầu hàng. Đã bắt được tướng De Casstries".
Theo một số tài liệu, trận Điện Biên Phủ, Thực dân Pháp đã bắn hết hơn 110.000 đạn pháo cỡ 105mm. So sánh với số đạn pháo ta đã dùng là gấp 5 lần, một số lượng quá ít nhưng hiệu quả lại rất lớn. Như vậy vai trò của pháo binh trong trận đánh này là vô cùng quan trọng, ta đã thành công trong việc tổ chức đánh hiệp đồng binh chủng bộ binh, pháo binh mà trước đó chưa từng áp dụng. Cũng theo đó pháo 105mm đã hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ bắn mở cửa, chế áp quân địch và tiêu diệt những mục tiêu quan trọng, góp phần làm nên chiến thắng quan trọng của Quân đội nhân dân Việt Nam./.