ИСУ-152
6 ноября 1943 года постановлением Государственного комитета обороны новая САУ была принята на вооружение РККА под окончательным названием ИСУ-152. В том же месяце началось серийное производство ИСУ-152 на Челябинском Кировском заводе (ЧКЗ). В декабре 1943 года СУ-152 и ИСУ-152 ещё выпускались на ЧКЗ совместно, а со следующего месяца ИСУ-152 полностью заместила свою предшественницу СУ-152 на сборочных линиях. 
В процессе производства в конструкцию ИСУ-152 вносились незначительные изменения, направленные на повышение боевых и эксплуатационных качеств и снижение себестоимости машины. 
Ввиду большой загруженности ЧКЗ выпуском тяжёлых танков ИС-2 бронекорпуса для самоходок ИСУ поставлял Уральский завод тяжёлого машиностроения (УЗТМ). 
В связи с нехваткой стволов гаубиц-пушек МЛ-20С с апреля 1944 года начался серийный выпуск САУ ИСУ-122, отличавшихся от ИСУ-152 только установленной артиллерийской системой (соответственно прицелом, боекомплектом и тенденциями в боевом применении) — вместо МЛ-20С в бронекорпус монтировались 121,92-мм пушки А-19С, которые в то время находились в избытке на складах вооружений. 
Во второй половине 1944 года был введён новый сварной нос корпуса из катаных бронеплит вместо одной цельнолитой детали, толщину бронемаски орудия увеличили с 60 до 100 мм. Также на САУ стали устанавливать 12,7-мм зенитный крупнокалиберный пулемёт ДШК и увеличили ёмкость внутренних и наружных топливных баков. Радиостанция 10Р была заменена на улучшенный вариант 10РК. 
С начала 1945 года на САУ стали устанавливать 12,7-мм зенитный крупнокалиберный пулемёт ДШК. Производство ИСУ-152 на ЧКЗ
152-мм гаубица образца 1910/37 годов
Орудие представляло собой не очень значительную модернизацию 152-мм полевой гаубицы обр. 1910 года, доставшейся РККА в наследство от царской армии. Данное орудие было разработано французской фирмой Шнейдера, принято на вооружение русской армией и выпускалось небольшой серией на Путиловском и Пермском заводах в 1911—1927 годах, всего было выпущено 348 гаубиц. В результате понесённых в Первую мировую и Гражданскую войну потерь, а также износа орудий, их количество в армии сокращалось, и к 1 ноября 1936 года в РККА имелась только 101 такая гаубица, в том числе 5 учебных.
152-мм гаубица обр. 1910/37 гг. по своей конструкции являлась классическим орудием периода Первой мировой войны. Короткий (12 калибров) ствол помещался на однобрусном лафете, что сильно уменьшало углы горизонтальной наводки орудия. Противооткатные устройства смонтированы в салазках, откатывающихся вместе со стволом при выстреле. Компрессор гидравлический, веретенного типа. Накатник пневматический. Подъёмный механизм имел два зубчатых сектора, прикреплённых к люльке. Затвор поршневой эксцентрический. Колёса деревянные, подрессоривание отсутствовало (часть орудий имели металлические колёса с грузошинами). Орудие перемещалось главным образом конной тягой (восьмёрка лошадей), для чего имелся передок. Снаряды и заряды перевозились отдельно в специальных зарядных ящиках шестёркой лошадей, на каждую гаубицу полагалось три зарядных ящика, в каждом из которых находилось 22 снаряда и 24 заряда.