Тяжелый танк ИС-1 был разработан в конструкторском бюро Челябинского Кировского завода во второй половине 1942 года под руководством Ж. Я. Котина. За основу был взят КВ-13, на базе которого изготовили два опытных варианта новой тяжелой машины ИС-1 и ИС-2.

Их различие заключалось в вооружении: на ИС-1 стояла 76-мм пушка, на ИС-2 - 122-мм пушка-гаубица. Первые опытные образцы танков ИС имели пятикатковую ходовую часть, выполненную по типу ходовой части танка КВ-13, от которого также были заимствованы очертания корпуса и общая компоновка машины.

Первый вариант тяжелого танка ИС-1 с 85-мм пушкой Д-5Т (ИС-85 или "Объект 237") был разработан летом 1943 года на Челябинском Кировском заводе под руководством ведущего конструктора Н.Ф. Шашмурина. В связи с увеличением массы танка и для обеспечения дальнейшего повышения мощности вооружения пришлось усилить ходовую часть, добавив пару опорных катков, и установить более совершенный двигатель.

7 августа постановлением ГКО танк ИС-1 (или ИС-85) был принят на вооружение, и его серийное производство началось в конце октября.

При массе в 44 т, незначительно превосходившей массу танка КВ-1С, новая боевая машина имела более толстую броню. Башня, лобовая деталь, подбашенная часть корпуса и блок кормы выполнялись литыми. Установка малогабаритных планетарных механизмов поворота позволила уменьшить ширину корпуса ИС-1 на 18 см по сравнению с КВ-1С.

В начале 1944 года производство танка ИС-1 было прекращено.

Тяжелый танк ИС-1 имел классическую компоновку. Отделение управления располагалось в носовой части корпуса. В нем размещались сиденье механика-водителя, два топливных бака, приводы управления танком, контрольные приборы, два баллона со сжатым воздухом, центральный топливный кран, ручной топливный насос, кнопка электроспуска курсового пулемета и часть ЗИП. За сиденьем механика-водителя в днище имелся аварийный люк.

Боевое отделение располагалось за отделением управления и занимало среднюю часть корпуса танка. Здесь находились сиденья заряжающего, наводчика, командира танка, а также курсовой пулемет, основная часть боекомплекта, аккумуляторные батареи, обогреватели, ВКУ и часть ЗИП. По днищу боевого отделения проходили тяги приводов управления танком.

Над боевым отделением на двухрядной шариковой опоре устанавливалась башня, в которой размещались пушка и два пулемета, прицелы и приборы наблюдения, часть боекомплекта, радиостанция, механизмы поворота башни, вентилятор боевого отделения и часть ЗИП.

Моторное отделение шло за боевым через перегородку. В середине его на кронштейнах устанавливался двигатель. По обе стороны от него, по бортам, находились: справа - топливный, слева - масляный баки; над ними - масляные радиаторы, а в передней части моторного отделения, по бортам, - воздухоочистители "мультициклон".

Трансмиссионное отделение располагалось в кормовой части танка. В нем размещались главный фрикцион, центробежный вентилятор, коробка передач, планетарные механизмы поворота и бортовые передачи. В перегородке между моторным и трансмиссионным отделениями, над вентилятором, устанавливались водяные радиаторы.

Корпус танка представлял собой жесткую броневую сварную коробку из литой и катаной брони. Литые детали корпуса - носовая часть и подбашенная коробка. Днище, борта, корма и крыша корпуса - катаные.

В верхнем лобовом листе был смонтирован смотровой люк-пробка механика-водителя. В передней части крыши корпуса имелись два перископических смотровых прибора, предназначавшихся для наблюдения за местностью при закрытом люке-пробке. Доступ в отделение управления был возможен только через люки башни.

В подбашенную коробку вваривался подбашенный пояс, к которому крепился нижний погон башни. Углубленное расположение этого пояса исключало возможность ее заклинивания.

К нижним вертикальным бортовым листам корпуса снаружи с обеих сторон приваривались шесть кронштейнов торсионных валов, шесть упоров для ограничения хода опорных катков, по три бонки для крепления поддерживающих катков и по две бонки для грязеочистителей, цапфа и стопор для монтажа натяжного механизма. В задней части корпуса крепился картер бортовой передачи.

Корма корпуса состояла из трех наклонных листов - верхнего, среднего и нижнего. При этом средний лист был выполнен откидным на петлях, верхний - съемным, а нижний приваривался к бортам и днищу корпуса.

В мае 1944 года носовая часть корпуса была изменена, при этом люк-пробку механика-водителя заменили смотровой щелью со стеклоблоком.

Башня - литая, обтекаемой формы. В ее лобовой части имелась амбразура, закрываемая подвижной бронировкой с тремя отверстиями для пушки, спаренного с ней пулемета и телескопического прицела. В задней части башни с левой стороны находился прилив, где крепилась шаровая установка кормового пулемета. По бортам башни имелись лючки для стрельбы из личного оружия, закрываемые броневыми заглушками.

В крышу была вварена командирская башенка с входным люком и шестью смотровыми щелями. Справа от командирской башенки имелся люк для посадки и высадки экипажа.

Башня приводилась во вращение электрическим поворотным механизмом или вручную. При работе электропривода максимальная скорость поворота башни достигала 2,4 об/мин.

На ИС-1 устанавливалась 85-мм пушка Д-5Т (или Д-5-Т85) с длиной ствола 48,8 калибра (по другим данным - 52 калибра). Масса пушки - 1530 кг. Предельная длина отката - 320 мм. Вертикальная наводка - в пределах от -5 до +25 град. Пушка имела клиновой затвор и полуавтоматику копирного типа. Противооткатные устройства пушки состояли из гидравлического тормоза отката и гидропневматического накатника и располагались над стволом: с правой стороны - накатник, с левой - тормоз отката.

Выстрел из пушки производился электроспуском, кнопка которого находилась на рукоятке маховика подъемного механизма.

В танке устанавливались три 7,62-мм пулемета ДТ, из них два в башне и один курсовой - в корпусе. Один из пулеметов, размещенных в башне, был спарен с пушкой, другой - смонтирован в шаровой установке в кормовом листе. Курсовой пулемет жестко закреплялся параллельно оси танка в вваренном в корпус патрубке.

Для ведения стрельбы прямой наводкой из пушки Д-5Т и спаренного с ней пулемета применялись телескопический прицел ЮТ-15 и перископический прицел ПТ4-15. Для стрельбы по закрытым целям пушка оборудовалась боковым уровнем.

На кормовом пулемете предусматривалась установка снайперского оптического прицела типа ПУ.

Боекомплект ИС-1 состоял из 59 выстрелов (унитарные патроны 53-УО-365 с осколочной гранатой и 53-УБР-365 с бронебойно-трассирующим снарядом) и 2520 патронов к пулеметам.

Выстрелы укладывались в башне, в корпусе сзади передних топливных баков, в подбашенной коробке и в ящиках на днище боевого отделения.

На танке устанавливался 12-цилиндровый четырехтактный бескомпрессорный дизель В-2ИС (В-2-10) мощностью 520 л.с. при 2000 об/мин. Диаметр цилиндра 150 мм. Ход поршней левой группы 180 мм, правой - 186,7 мм. Цилиндры располагались V-образно под углом 60 град. Степень сжатия 14 - 15. Масса двигателя 1000 кг.

Топливо-дизельное, марки ДТ или газойль марки "Э" по ОСТ 8842. Общая емкость трех топливных баков 520 л. Еще 300 л перевозилось в трех наружных баках, не подключенных к системе питания. Подача топлива принудительная, с помощью двенадцатиплунжерного топливного насоса НК-1.

Система смазки - циркуляционная, под давлением. Циркуляция масла осуществлялась шестеренчатым трехсекционным масляным насосом (одна секция нагнетающая, две откачивающие). В бак системы смазки был встроен циркуляционный бачок, обеспечивавший быстрый прогрев масла и возможность пользоваться методом разжижения масла бензином.

Система охлаждения-жидкостная, закрытая, с принудительной циркуляцией. Радиаторов-два, пластинчато-трубчатых, подковообразной формы, установленных над центробежным вентилятором. Для подогрева охлаждающей жидкости к системе подключались два бачка калорифера устройства термосифонного обогрева. Они подогревались керогазами. Для очистки воздуха, поступающего в цилиндры двигателя, на танке устанавливались два воздухоочистителя марки ВТ-5 типа "мультициклон". В головки воздухоочистителей были встроены форсунки и запальные свечи для подогрева всасываемого воздуха зимой.

Пуск двигателя осуществлялся инерционным стартером, имевшим ручной и электрический привод, или с помощью баллонов со сжатым воздухом.

Трансмиссия состояла из многодискового главного фрикциона сухого трения (сталь по ферродо), коробки передач, планетарных механизмов поворота и бортовых передач.

Коробка передач - четырехходовая, восьмискоростная, с демультипликатором. Механизмы поворота - двухступенчатые, планетарные, с блокировочными фрикционами, расположены на концах главного вала коробки передач. Бортовые передачи - двухступенчатые, с планетарным рядом. Соединение механизмов поворота с бортовыми передачами осуществлялось при помощи зубчатой муфты полужесткого соединения.

Ходовая часть танка применительно к одному борту состояла из шести сдвоенных литых опорных катков диаметром 550 мм. Подвеска - индивидуальная торсионная. Ведущие колеса заднего расположения имели два съемных зубчатых венца по 14 зубьев каждый. Зацепление цевочное. Направляющие колеса - литые, с кривошипным механизмом натяжения гусениц. Гусеницы стальные, мелкозвенчатые, из 86 одногребневых траков каждая. Траки штампованные, шириной 650 мм, шаг трака 162 мм.

Электрооборудование было выполнено по однопроводной схеме. Напряжение 24 и 12 В. Источники: генератор ГТ-4563А мощностью 1 кВт, две аккумуляторные батареи 6-СТЭ-128 емкостью 128 А.ч каждая. Потребители: электромотор инерционного стартера СА-189 мощностью 0,88 кВт, электромотор поворота башни, радиостанция и ТПУ, электромотор вентилятора, контрольные приборы, лампы освещения шкал и перекрестий прицелов, приборы звуковой сигнализации, аппаратура внутреннего и внешнего освещения, электроспуски пушки и пулеметов.

Все танки ИС оснащались приемопередающей симплексной телефонно-телеграфной радиостанцией ЮР или 10РК и внутренним переговорным устройством ТПУ-4-бисФ на четыре абонента.