1943年12月27日，新的重型坦克研制工作开始了。最初的设计是基洛夫工厂在安装Д-10Т 100毫米坦克炮的ИС-100 上开展的。第一种样车于1944年夏秋问世，被命名为ИС-4 也就是245工程。经过1944年10月的测试后，245工程项目终止。这个ИС-4 和以后批量生产的ИС-4 没有什么关系。
1943年7月，车里雅宾斯克工厂开始了重型坦克的研制工作。新坦克应具备更强的火力和防护性能以适应战后更恶劣的战场环境。工程开始的领导人是Л·С·托洛亚诺夫（Троянов），而后又改为Н·Ф·巴拉吉（БалЖи），工程代号“К”项目。但是从1944年初开始，改为701工程。1944年3月，样车通过审查和测试。1944年4月8日，工厂接到了批量生产任务。
初期的ИС-4 共有3种样车，主要差别在主武器上：3种样车分别安装Д-25Т122毫米火炮、
С-34-II 100毫米火炮和С-34-I 100毫米高弹道性能火炮。1944年秋季，开始了各样车之间的对比试验。试验结果表明，虽然С-34-I 100毫米高弹道性能火炮威力最大，但其可靠性仍然存在短时间内无法克服的问题。因此装备С-34-I 的样车首先出局。剩下的122毫米和100毫米展开了竞争。Д-25Т122毫米火炮和С-34-II 100毫米火炮在威力上没多大差距，但100毫米火炮更轻，射速更快，炮弹轻便于装填，还不用炮口制退器。但是最后还是传统观念占了上风：122毫米火炮生产线早已成熟，可以大量生产，弹药储备也比较多，可以利用战争期间大量生产出来的剩余弹药，火炮防盾及开口比较大，炮架可以承受更大的重量和后坐力，便于升级到130毫米乃至152毫米。因此，最终定性的ИС-4 还是采用了122毫米火炮。1944年9月，701工程又改进了传动装置。
1945年4月底，701工程被列入苏军装备，并获得ИС-4 的正式编号。在正式生产以前，701工程又加大了车宽和炮塔前装甲的厚度。1945年5月初，车里雅宾斯克基洛夫工厂和列宁格勒基洛夫工厂开始小批量生产ИС-4 重型坦克。
ИС-4 的主武器是1门Д-25Т122毫米火炮，虽然和ИС-2及ИС-3的火炮名字一样，但其身管加长到了46.7倍径。穿甲弹丸重25.1千克，初速845米/秒，可以在1000米距离上击穿185毫米厚的垂直钢装甲板，2000米距离上可以击穿145毫米厚的垂直钢装甲板。火炮有1个双气室冲击式炮口制退器。后来，ИС-4 还装备了钨合金穿甲弹。ИС-4 的辅助武器是1挺ДШК 12.7毫米并列机枪和1挺ДШК12.7毫米高射机枪。ИС-4 的炮塔前装甲厚250毫米，车首前上装甲厚160毫米，倾角60度，这在当时是几乎无法击穿的。ИС-4 的发动机是具有里程碑意义的，车体后部动力室内安装了1台由В-11柴油机（ИС-3用）А-701 12缸V型水冷4冲程机械增压柴油机，转速2100转/分时的功率为700马力（515千瓦）。А-701 是世界上第一种增压柴油机。发动机采用风扇冷却，和以往的废气引射抽射系统有很大不同，可能是由于增压柴油机热负荷增加的缘故。动力传动装置为星星机械式。
截止1949年，ИС-4 在连续的小批量生产中只造出了250辆，和动辄上千的其他苏联坦克相比可谓凤毛麟角。绝大部分的ИС-4 被送往远东。但是重达60吨的ИС-4 很难适用于远东糟糕的桥梁和道路。因此它们在那并不受欢迎。随后，全部的ИС-4 被封存起来。接着在经过一次传动装置减重的改进后，它们被很快抛弃了。
技术数据
战斗全重：60吨
乘员：4人
长（炮向前）：9790毫米
车体长：6600毫米
宽：3260毫米
高：2480毫米
车底距地高：410毫米
车首前上装甲：160毫米
炮塔前装甲：250毫米
主武器：1门Д-25Т122毫米火炮（陆军Д-74野战加农炮）
弹药基数：30发
辅助武器：1挺ДШК 12.7毫米并列机枪和1挺ДШК12.7毫米高射机枪
弹药基数：1000发
发动机功率：700马力（515千瓦）
最大公路速度：43千米/小时
最大公路行程：320千米
过垂直墙高：1米
越壕宽：2.5米
涉水深：1.5米
最大爬坡度：35度
单位压力：0.9千克力/平方厘米（ИС-4） 0.92千克力/平方厘米（701工程）
电台：10-РК-26
