В феврале 1943 г. по инициативе ГКО возобновились опытно-конструкторские работы по перспективным мощным образцам вооружения, оставленным без развития в 1941–1942 гг. в пользу массового выпуска обкатанных моделей. Появление «Тигров» на фронте говорило о тенденции в стане врага к усилению бронирования и вооружения боевой техники. Требовался адекватный ответ. Два прототипа ИС, маркированные как «Объект 233» и «Объект 234», еще с пятью опорными катками, проходили всесторонние испытания весной 1943 г. Следующие два опытные танка, уже с привычными шестью катками на борт, проектировались под установку орудий калибра 85 мм. Однако возникли трудности в снабжении боеприпасами калибра 107 мм. Все силы артиллерийских и танковых конструкторов были брошены на создание техники с 85-миллиметровой пушкой. Такое орудие получили самоходная установка СУ-85 и танк КВ-85.
С мая 1943 г. начались работы по адаптации пушки А-19 калибра 122 мм для установки в танк. Новое орудие, снабженное дульным тормозом, электроспуском и другими новшествами, получило индекс Д-25Т. От тяжелых танков КВ новый ИС-85 (ИС-1) отличался более плотной компоновкой и уменьшенными габаритами. Не нашлось места стрелку курсового пулемета, по образцу КВ-85 оружие было жестко закреплено в лобовом листе. Второй пулемет, синхронный с пушкой, монтировался в маске орудия, третий — в кормовой части башни. Важным новшеством стало применение 4-ступенчатой коробки передач с демультипликатором, которая позволяла включать восемь передач вперед, и планетарного 2-ступенчатого механизма поворота. Трансмиссия получилась более надежной по сравнению с КВ и не требующей значительных усилий от механика-водителя
Новый дизельный двигатель отличался меньшими габаритами, его высота была уменьшена на 200 мм по сравнению с силовыми агрегатами КВ. Ресурс двигателя достигал 300 мото-часов против 50 у довоенных дизелей. Башня ИС-1 была сбалансированной, как и орудие. 85-миллиметровое орудие Д-5Т не является оптимальным для тяжелого танка. В реальных (не полигонных) условиях о пробитии лобовой брони «Тигра» можно было говорить только при попадании под углом, близким к нормали, при дистанции открытия огня в пределах 800 м. Отсутствовал фугасный снаряд калибра 85 мм, осколочная граната со специальным взрывателем в качестве фугаса по эффективности незначительно превышала боеприпас 76-миллиметрового орудия. Для тяжелого танка прорыва это было неприемлемо. Летние испытания ИС-1 вызвали целый ряд нареканий относительно надежности отдельных узлов и сопровождались предложениями по использованию иностранного опыта: гидравлический привод поворота башни, «ломающийся» прицел, установка миномета для борьбы с пехотой и т. д. Но Сталин торопил, едва ли ни ежедневно справляясь о сроках поставки машины на фронт. Танки ИС отправились в войска с большим числом недоработок. В боевых действиях ИС-1 использовались с переменным успехом, страдали от поломок и неквалифицированной эксплуатации.
Их производство было прекращено в январе 1944 г., выпущено 107 единиц, отдельные машины дошли до Европы. Официально танк снят с вооружения Советской армии в мае 1954 г., к настоящему времени сохранились единичные экземпляры. На шасси ИС-1 по 1946 г. включительно выпускалась тяжелая самоходная артиллерийская установка ИСУ-152, одна из самых удачных в СССР военного времени. Она показала высокую эффективность при штурме городов и разрушении дотов. Ее мощный снаряд выводил из строя немецкую бронетехнику: разорвавшись в непосредственной близости от цели, он поражал пушку и ходовую часть. Первые серийные ИС-2 были собраны в Челябинске в декабре 1943 г. Пушку калибра 122 мм удалось смонтировать в той же башне, в результате нарушилась ее балансировка — поворот требовал повышенных усилий электропривода при накрененном танке и был невозможен вручную, если отклонение от горизонтального положения превышало 8°. Поэтому танк снабжался механизмом «ювелирной» наводки, позволяющим горизонтальное перемещение ствола при неподвижной башне.
Боекомплект был чрезвычайно ограниченным — 28 выстрелов раздельного заряжания. Наибольшее число претензий военные предъявляли к низкой скорострельности танка. До лета 1944 г. качество новых танков было неудовлетворительным, абсолютное большинство выбраковывалось военной приемкой. Спустя шесть месяцев с начала выпуска удалось добиться, чтобы 30 % машин принимались военпредами с первого раза — это было хорошим показателем. Впоследствии, с устранением «детских болезней», ИС-2 стал самым грозным танком РККА на советско-германском фронте. Он считается одним из наиболее удачных образцов отечественного танкопрома военных лет. С падением качества немецкой брони 122-миллиметровые снаряды успешно поражали «Тигры», «Королевские тигры» и «Пантеры». В то же время броня ИС-2 делала его единственным танком антигитлеровской коалиции, в некоторой степени защищенным от немецких противотанковых орудий конца войны. Встречи ИС-2 и «Тигров» проходили с переменным результатом, который зависел от обстоятельств боя и выучки экипажей. На Сандомирском плацдарме танки ИС успешно противостояли «Королевским тиграм». ИСы в качестве средства усиления танковых частей отлично зарекомендовали себя при преодолении укрепленных полос и взятии городов. Они участвовали в прорыве обороны Зееловских высот и штурме Берлина. После Второй мировой войны ИС-2 поставлялись в страны, дружественные СССР. Сражались в Корее и участвовали в других локальных конфликтах. Модернизированные после войны до уровня ИС-2М, эти тяжелые танки выведены из эксплуатации в РФ только в 1995 г. Выпущено 3395 машин, сохранилось не менее 100. На базе ИС-2 производилась тяжелая самоходная артиллерийская установка ИСУ-122 с тем же орудием.