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
Штурмовое орудие
Советское руководство сразу признало боевую эффективность StuG III, поставив вопрос о разработке своих аналогов на базе танков Т-34 и КВ-1. Эвакуация танковых заводов и большая потребность Красной Армии в танках не позволили сразу же выполнить эту задачу, однако в ноябре-декабре 1942 года в весьма сжатые сроки советские конструкторы разработали среднее штурмовое орудие СУ-122 и тяжёлое СУ-152. Эти машины сразу же хорошо зарекомендовали себя в боях, однако большая нужда в истребителях танков вынудила прекратить серийный выпуск и дальнейшее развитие средних штурмовых орудий. Тяжёлые штурмовые орудия показали себя незаменимыми при прорыве заранее укреплённой обороны противника и штурмах городов. Поэтому с появлением нового танка ИС его базу сразу же использовали для создания тяжёлого штурмового орудия ИСУ-152. После устранения «детских болезней» конструкции эта технологичная, надёжная, неприхотливая, хорошо бронированная и мощно вооружённая машина стала лучшей в своём классе. СУ-152 и ИСУ-152 зарекомендовали себя и как очень эффективное средство для уничтожения тяжелых танков противника, что заодно позволяло довольно эффективно парировать контратаки тяжелых танков противника.