Уже в ходе эскизных проработок компоновки танка ИС с 85-мм пушкой выяснилось, что при диаметре башенного погона в свету 1535 мм установить такое орудие без резкого ухудшения условий работы экипажа не представляется возможным. Поэтому погон решили расширить до 1800 мм за счет увеличения объема боевого отделения и, соответственно, длины танка на 420 мм. Поскольку длина корпуса между вторым и третьим опорными катками существенно возросла, в ходовую часть танка пришлось добавить шестой опорный каток {на каждый борт). Под увеличенный диаметр погона на заводе № 200 отлили новую башню. Все эти изменения привели к росту массы танка до 44 т, снижению удельной мощности и ухудшению динамических характеристик. Такова была плата за более мощное вооружение. Танк с 85-мм пушкой получил обозначение объект 237. Два опытных ИСа, №1 — с пушкой С-31 и № 2 — с Д-5Т, были готовы в начале июля 1943 года.
Одновременно с работой над объектом 237 на ЧКЗ изготовили и два эскизных проекта установки 85-мм пушки на танк КВ-1с. Первый вариант — объект 238 — представлял собой серийный КВ-1Сс пушкой С-31 в штатной башне, второй — объект 239 — получил башню от объекта 237 с пушкой Д-5Т.
В июле 1943 года проходили сравнительные испытания всех четырех танков. На основании полученных результатов предпочтение отдали пушке Д-5Т и объектам 237 и 239, которые с этого момента начали именоваться ИС-85 и КВ-85 соответственно. Из-за крайней стесненности боевого отделения и невозможности нормальной работы в нем экипажа объект 238 забраковали.
Обьект 237 (ИС № 1) в ходе заводских испытаний преодолевает вброд водную преграду.
ИС-1
Объект 237 (ИС № 2) во время полигонных испытаний.
31 июля в Кубинку на НИИБТПолигон для прохождения госиспытаний прибыли танки КВ-85 и ИС-85. Технику сопровождали 28 специалистов во главе с главным инженером заво-. да № 100 Н.М.Синевым. Испытанйя начались 2 августа и проводились комиссией под председательством начальника Технического управления ГБТУ Красной Армии генерал-майора С.А.Афонина. Артиллерийские испытания проходили на Гороховецком артиллерийском полигоне. По их результатам комиссия рекомендовала оба образца к принятию на вооружение. Затем танки разместили на станции Черкизово в цехах эвакуированного завода № 37. 8 августа колонна опытных боевых машин прошла по улицам Москвы в Кремль, где они были осмотрены Сталиным, Молотовым, Ворошиловым, Берия, Федоренко, Малышевым и др. Интересно отметить, что перед показом из машин удалили всех членов экипажа (за исключением механиков-водите л ей), заменив их сотрудниками НКВД.
4 сентября 1943 года постановлением ГКО № 4043сс тяжелый танк ИС-85 приняли на вооружение Красной Армии. Э1ИМ же постановлением Опытный завод № 100 обязывали спроектировать, изготовить и испытать совместно с Техуправлением ГБТУ до 15 октября 1943 года танк ИС, вооруженный пушкой калибра 122 мм, а до 1 ноября — на его базе артсамоход ИС-152.
Из сказанного следует, что вопреки широко распространенной в литературе версии танк ИС-2 со 122-мм пушкой и артсамоход ИСУ-152 в ходе вышеупомянутого показа Сталину не демонстрировались. За ИС-2, по-видимому, авторы принимали ИС № 2 (то есть вооруженный пушкой Д-5Т) и САУ СУ-152 (КВ-14), но с усовершенствованной системой вентиляции боевого отделения.
Стоит отметить, что госкомиссия разработала ряд предложений по усовершенствованию конструкции танка ИС, часть из которых — под явным влиянием зарубежного опыта. К последним относятся предложения спроектировать и испытать гидравлический механизм поворота башни и турельную зенитно-пулеметную установку на люке командирской башенки, разработать установку в башне казноэарядного 50- мм миномета для самозащиты и запуска сигнальных ракет. Предлагалось также спроектировать люльку, пригодную для установки 85-, 100-, 122- и 152-мм пушек.
Первым идею вооружения ИСа орудием более крупного калибра, чем 85 мм, высказал директор и главный конструктор завода № 100 Ж.Я.Котин. В начале августа 1943 года, изучая итоги Курской битвы, он обратил внимание на то, что из всех артсистем наиболее успешно боролась с "тиграми" 122-мм корпусная пушка сбр. 1931/37 г. (А-19). К такому же выводу пришли и конструкторы завода № 9, где был разработан и изготовлен опытный образец тяжелого противотанкового орудия Д-2 путем наложения ствола с баллистикой пушки А-19 на лафет 122-мм дивизионной гаубицы М-30. Использовать это мощное орудие предполагалось в первую очередь для борьбы с тяжелыми танками противника. Но коль скоро ствол такой пушки был вмонтирован в люльку и лафет М-30 и орудие Д 2 успешно прошло испытания, реальной стала идея установки ствола А-19 е тяжелый танк с применением круглой люльки, противооткатных устройств и подъемного механизма от опытной танковой 122-мм гаубицы У-11, как это было сделано при создании 85-мм пушек Д-5Т и Д-5С. Правда, зю было возможно только при условии введения в конструкцию орудия дульного тормоза.
Тяжелый танк ИС-85 на заводском дворе.
Получив с завода № 100 необходимую документацию, в КБ завода № 9 быстро выполнили эскизный проект компоновки А-19 в башне танка ИС-85, который Ж.Я.Котин повез в Москву. Он очень понравился, наркому танковой промышленности В.А.Малышеву и был одобрен И.В.Сталиным. Постановлением ГКО № 4479сс от 31 октября 1943 года танк ИС со 122-мм пушкой был принят на вооружение Красной Армии. При этом заводу № 9 предписывалось изготовить к 11 ноября 1943 года танковый вариант орудия А-19 с поршневым затвором и предъявить его на испытания стрельбой к 27 ноября. Одновременно приказывалось оснастить это орудие клиновым затвором и начать его выпуск с 1944 года. Было разрешено также и изготовление опытных образцов 100-мм пушек для вооружения танка ИС.
Первый образец пушки "А-19 танковая" изготовили 12 ноября — в люльку Д-5Т установили ствол пушки Д-2, снятый с лафета М-30, с дополнительной обточкой его направляющей части до диаметра люльки; с орудия Д-2 позаимствовали и Т-образный дульный тормоз.
Государственные испытания танка ИС-122 (объект 240) прошли очень быстро и, в общем, успешно. После чего его перебросили на один из подмосковных полигонов, на котором из 122-мм пушки с дистанции 1500 м в присутствии К.Е.Ворошилова был сделан выстрел по пустому уже расстрелянному трофейному немецкому танку "Пантера". Снаряд, пробив бортовую броню развернутой вправо башни, ударил в противоположный лист, оторвал его по сварке и отбросил на несколько метров. В ходе испытания у пушки А- 19 разорвало Т-образный дульный тормоз, при этом Ворошилов едва не погиб. После этого дульный тормоз заменили на другой — двухкаморный, немецкого типа.
Первые серийные танки ИС-85 были изготовлены в октябре 1943 года, а ИС-122 —в декабре. Параллельно со сборкой ИСов в цехах ЧКЗ вплоть до конца года продолжался выпуск танков КВ-85. В январе 1944 года цехи ЧКЗ покинули последние 40 ИС-85, после чего из его ворот во все возрастающих количествах выходили только ИС-122, оснащенные уже новым 122-мм орудием Д-25Т с клиновым полуавтоматическим затвором, за счет которого удалось немного повысить скорострельность (с 1 — 1,5 до 1,5 — 2 выстр/мин). С марта 1944 года дульный тормоз немецкого типа заменили более эффективным — конструкции ЦАКБ. С этого же времени танки ИС-85 были переименованы в ИС-1, а ИС-122 — в ИС-2.
ИС-2 раннего выпуска
| Дата | ИС-1 | ИС-2 |
| 1943 г. | ||
| октябрь | 2 | — |
| ноябрь | 25 | — |
| декабрь | 40 | 35 |
| Всего: | 67 | 35 |
| 1944 г. | ||
| январь | 40 | 35 |
| февраль | — | 75 |
| март | — | 100 |
| апрель | — | 150 |
| май | — | 175 |
| ИЮНЬ | — | 200 |
| июль | — | 225 |
| август | — | 250 |
| сентябрь | — | 250 |
| октябрь | — | 250 |
| ноябрь | — | 250 |
| декабрь | — | 250 |
| В с е го : | 40 | 2210 |
| 1945 г. | ||
| до 9.05. | — | 997 |
| после 9.05. | — | 1150 |
| Всего: | — | 2147 |
| Итого: | 107 | 43S2 |
Однако вопрос вооружения танка ИС-2 не был закрыт полностью. Военных не устраивали ни низкая скорострельность, ни малый боекомплект — 28 выстрелов раздельного заряжания— нового тяжелого танка. Для сравнения: боекомплект ИС-1 состоял из 59 выстрелов, а КВ-1С— из 114. Кроме того, уже после первых столкновений ИС-2 с тяжелыми танками противника выяснилось, что штатный 122-мм остроголовый бронебойный снаряд БР-471 способен пробить лобовую броню "Пантеры" лишь с дистанции 600 — 700 м. Более слабая лобовая броня "Тигра" поражалась с расстояния 1200 м, но попасть с такой дистанции в немецкий танк могли только хорошо подготовленные опытные наводчики. При обстреле немецких танков мощными осколочно-фугасными гранатами ОФ-471 у ИС-2 имело место растрескивание сварных швов и даже отрыв лобового листа по сварке. Первые результаты боевого их использования, подтвердившиеся, кстати сказать, и стрельбовыми испытаниями танка на полигоне в Кубинке в январе 1944 года, заставили конструкторов искать новые решения.
27 декабря 1943 года вышло постановление ГКО Ns 4851 о вооружении танка ИС пушками большой мощности, и с февраля 1944 года началось проектирование трех машин —ИС-3, ИС-4 и ИС-5 (не путать с одноименными послевоенными танками).
Танк ИС-3 (объект 244) представлял собой-танк ИС-1 с установленной вместо штатного орудия пушкой большой мощности Д-5Т-85БМ с начальной скоростью снаряда 900 м/с. Монтаж пушки никаких переделок за собой не повлек, поскольку все установочные размеры остались прежними. На объекте 244 испытывался новый ломающийся телескопический прицел ПТ-8, а также ряд опытных узлов двигателя и трансмиссии, в частности — синхронизаторы 3 — 4-й и 7 — 8-й передач, которые позволяли сократить время на их переключение и облегчали управление машиной. Испытания 244-го продолжались до конца марта 1944 года и закончились неудачей по причине недостаточной прочности ствола орудия.