隨著SU-152自行突擊炮的成功以及IS（“約瑟夫·斯大林”）重型坦克車體的發展，坦克工業部下令車里雅賓斯克工廠的設計組與機械化炮兵部及彼得羅夫將軍協作，設計兩種基於IS-2坦克車體和底盤的重型突擊炮。這個設計方案被命名為“241項目”或“ISU-249”。新的突擊炮與SU-152很相似，只是上層的隔艙更高，側裝甲斜角更小，更接近方形。
SU-152自行突擊炮
新炮車的前部和側部裝甲更厚（為90毫米，SU-152為60毫米），兩種車的內部容積是一樣的，都只能裝備20發152毫米ML-20榴彈炮炮彈。SU-152與ISU系列突擊車主要的不同在於後者懸掛裝置低，並在車體右側部拴接了一個重型雙片炮盾。新型突擊車重新定編號為ISU-152，並於1943年底開始生產。
批量生產ISU-152突擊炮所面臨的最大問題就是嚴重缺乏152毫米火炮，蘇聯火炮工廠無法滿足需要的產量。因此，中央設計局的兩個設計組受命探索在ISU車體上安裝數量充足的122毫米A-19火炮的可行性。實踐證明，這是一項很簡單的任務，兩種口徑的火炮具有同樣的炮架，也就是說車體和車的內部構造不需要進行根本性的再設計。這種新突擊炮於1943年12月裝備部隊，編號為ISU-122。1944年，其火炮更換為專為IS-2坦克設計的122毫米D-25S火炮，火力進一步增強。這種改進後的火炮被稱為ISU-122-2，除更換了火炮外，還安裝了新的火炮防盾，乘員艙空間也擴大了。從外形看，ISU-152和ISU-122是一樣的，只是ISU-152的炮管短，並裝有炮口制退器。
ISU-152突擊炮
1944年8月，德軍威力超強的“虎王”坦克在華沙南部的作戰中亮相。鑑於此，蘇聯立即制定了用新型122毫米BR-7和152毫米BR-8長管火炮升級兩種ISU炮車武器系統對付“虎王”坦克的計劃。但當後來意識到德國不可能大量部署“虎王”坦克時，蘇聯放棄了新樣車的生產計劃。而且蘇聯技術人員根據作戰效果判定，IS-2坦克能夠對付這種新威脅。
戰後，蘇聯仍不斷改進這種炮車，最後的生產型號是ISU-152K，它採用的是IS-2M坦克的底盤和IS-3的發動機組。第二次世界大戰期間，蘇聯總共生產了4075輛ISU-152突擊炮，1945—1955年又生產了2450輛，之後停產。ISU-122突擊炮的生產在1945—1947年曾一度中斷，儘管如此，到1952年，蘇聯仍生產了3130輛ISU-122突擊炮。
ISU-122突擊炮
在20世紀60年代，這些炮車的底盤有許多還被改裝用於特殊目的。如“奧卡河”炮車安裝了406毫米火炮，可以用來發射戰術核彈，攻擊北約的前線及後方部隊。ISU炮車還用來攜載第一批蛙式中程導彈，這種導彈可攜帶常規、化學及核彈頭。除了在華沙條約國軍事力量中擔負這些特殊的任務以外，ISU-152突擊炮還被出口到其他地區擔負原來的常規任務，在1967年的埃及陸軍及1973年的阿以戰爭中都能看到它的身影。
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