В конце 1944 года в конструкторском бюро Опытного завода № 100 приступили к эскизным проработкам нового тяжелого танка. Предполагалось, что эта машина воплотит в себе весь опыт, накопленный при конструировании, эксплуатации и боевом применении тяжелых танков в годы войны. Не найдя поддержки у наркома танковой промышленности В. А. Малышева, директор и главный конструктор завода Ж. Я. Котин обратился за помощью к шефу НКВД Л. П. Берии. Последний оказал необходимое содействие, и в начале 1945 года полным ходом начались проектные работы над несколькими вариантами танка - объектами 257, 258 и 259. В основном они различались типом силовой установки и трансмиссией (электрическая или механическая). Летом 1945 года в Ленинграде началось проектирование объекта 260, получившего индекс ИС-7. Для его детальной проработки было создано несколько узкоспециализированных групп, руководителями которых назначили опытных инженеров, имевших большой опыт в создании тяжелых машин. Рабочие чертежи были выполнены в крайне сжатые сроки, уже 9 сентября 1945 года их подписал главный конструктор Ж. Я. Котин. Корпус танка был спроектирован с большими углами наклона броневых листов.
Проект тяжелого танка ИС-6 (объект 253) был разработан на опытном заводе № 100 в Челябинске в первой половине 1944 года. Главной особенностью этой боевой машины стало применение на ней электромеханической трансмиссии. В соответствии с решением ГКО приказом наркома танковой промышленности от 8 июня 1944 года Уралмашзаводу совместно с заводом № 100 было поручено изготовление чертежей и выпуск опытных образцов ИС-6.
Основные проектные работы были уже выполнены заводом № 100, значительная их часть пришлась и на долю конструкторов Уралмаша, так как выпуск рабочих чертежей производился именно здесь. Изготовление опытных образцов осуществлялось обоими заводами со сборкой и отладкой машин на Уралмашзаводе, Осенью 1944 года после заводских испытаний ИС-6 вместе со вторым комплектом деталей и запасным корпусом отправили в Кубинку для сравнительных испытаний новых тяжелых танков, изготовленных танковыми заводами.
Разработка тяжелого танка ИС-4 началась в 1944 году. Инициаторами создания новой машины были руководители ЧКЗ: И. М. Зальцман (директор), С. Н. Махонин (главный инженер) и Н. Л. Духов (главный конструктор); ведущий конструктор проекта - Л. С. Троянов. Главной их задачей было создание перспективного тяжелого танка для завершающего этапа войны и на последующее время. Следует отметить, что работа эта, как и в случае с ИС-3, велась с известной долей конспирации. О ней до времени не были информированы ни нарком танковой промышленности В. А. Малышев, ни первый секретарь Челябинского обкома ВКП(б) Н. С. Патоличев.Проектирование финансировалось из заводского бюджета. По-видимому, такая секретность была вызвана тем, что задуманная машина изначально не укладывалась в весовой лимит 46 т, утвержденный И. В. Сталиным, и руководство завода не хотело прежде времени «дразнить гусей». Серийному образцу танка ИС-4 предшествовали изделия 701-2, 701-5 и 701-6.
Эти машины отличались друг от друга толщиной брони, маркой и калибром орудия, расположением мест членов экипажа. На изделии 701-2 устанавливалась пушка С-34 калибра 100-мм с начальной скоростью бронебойного снаряда 800 м/с. Боекомплект состоял из 30 выстрелов. Имелись телескопический прицел ТШ-17 и смотровые приборы МК-4.