Первым идею вооружения ИСа орудием более крупного калибра, чем 85 мм, высказал директор и главный конструктор завода № 100 Ж. Я. Котин. В начале августа 1943 года, изучая итоги Курской битвы, он обратил внимание на то, что из всех артсистем наиболее успешно боролась с «тиграми» 122-мм корпусная пушка обр. 1931–1937 года (А-19). К такому же выводу пришли и конструкторы завода № 9, где был разработан и изготовлен опытный образец тяжелого противотанкового орудия Д-2 путем наложения ствола с баллистикой пушки А-19 на лафет 122-мм дивизионной гаубицы М-30. Использовать это мощное орудие предполагалось в первую очередь для борьбы с тяжелыми танками противника. Но коль скоро ствол такой пушки был вмонтирован в люльку и лафет М-30 и орудие Д-2 успешно прошло испытания, реальной стала идея установки ствола А-19 в тяжелый танк с применением круглой люльки, противооткатных устройств и подъемного механизма от опытной танковой 122-мм гаубицы У-11, как это было сделано при создании 85-мм пушек Д-5Т и Д-5С. Правда, это было возможно только при условии введения в конструкцию орудия дульного тормоза.
Тяжелый танк ИС-122 (объект 240) во дворе завода № 100. Челябинск, ноябрь 1943 года
Получив с завода № 100 необходимую документацию, в КБ завода № 9 быстро выполнили эскизный проект компоновки А-19 в башне танка ИС-85, который Ж. Я. Котин повез в Москву. Он очень понравился наркому танковой промышленности В. А. Малышеву и был одобрен И. В. Сталиным. Постановлением ГКО № 4479сс от 31 октября 1943 года танк ИС со 122-мм пушкой был принят на вооружение Красной Армии. Первый образец пушки «А-19 танковая» изготовили 12 ноября — в люльку Д-5Т установили ствол пушки Д-2, снятый с лафета М-30, с дополнительной обточкой его направляющей части до диаметра люльки; с орудия Д-2 позаимствовали и Т-образный дульный тормоз. Государственные испытания танка ИС-122 прошли очень быстро и в общем успешно. После чего его перебросили на один из подмосковных полигонов, на котором из 122-мм пушки с дистанции 1500 м в присутствии К. Е. Ворошилова был сделан выстрел по пустому, уже расстрелянному трофейному немецкому танку «Пантера». Снаряд, пробив бортовую броню развернутой вправо башни, ударил в противоположный лист, оторвал его по сварке и отбросил на несколько метров. В ходе испытания у пушки А-19 разорвало Т-образный дульный тормоз, при этом Ворошилов едва не погиб. После этого дульный тормоз заменили на другой — двухкаморный, немецкого типа.
Первые серийные танки ИС-85 были изготовлены в октябре 1943 года, а ИС-122 — в декабре. Параллельно со сборкой ИСов в цехах ЧКЗ вплоть до конца года продолжался выпуск танков КВ-85. В январе 1944 года цехи ЧКЗ покинули последние 40 ИС-85, после чего из его ворот во все возрастающих количествах выходили только ИС-122, оснащенные уже новым 122-мм орудием Д-25Т с клиновым полуавтоматическим затвором, за счет которого удалось немного повысить скорострельность (с 1–1,5 до 1,5–2 выстр./мин.). С марта 1944 года дульный тормоз немецкого типа заменили более эффективным — конструкции ЦАКБ. С этого же времени танки ИС-85 были переименованы в ИС-1, а ИС-122 — в ИС-2. Хотя в документах тех лет все четыре названия встречались одинаково часто. Следует отметить, что в донесениях с фронтов танки ИС-122 ранних выпусков часто именовались как КВ-122.
Танк ИС-2 имел классическую компоновку с кормовым расположением трансмиссии.
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.
В сборочном цеху Челябинского Кировского завода. 1944 год
Боевое отделение располагалось за отделением управления и занимало среднюю часть корпуса танка.
Здесь находились сиденья заряжающего, сиденье командира башни (наводчика), сиденье 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 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.