Теперь перед советскими танкостроителями стояла задача создания более совершенного тяжёлого танка с учётом накопленного годами опыта применения и эксплуатации боевых машин.
К этому времени в СССР действовали два танковых завода – Ленинградский Кировский (ЛКЗ) и Челябинский тракторный (ЧТЗ).
В Челябинске танковое производство было развёрнуто в 1941 г. после эвакуации на Урал из осаждённого Ленинграда оборудования и специалистов Кировского завода. Здесь в местных цехах заработало мощнейшее производство тяжёлых танков КВ и ИС – на Челябинском Кировском заводе (ЧКЗ).
В 1942 г. на базе специального конструкторского бюро СКБ-2 того же эвакуированного ЛКЗ создали Опытный танковый завод №100 – полностью самостоятельное предприятие, подчинённое непосредственно Ж. Котину, заместителю наркома танковой промышленности. Основной его задачей стала разработка проектов новых танков.
Специалисты танкового КБ, оставшиеся на ЧКЗ, занялись доработкой конструкций уже выпускавшихся машин, а также совершенствованием технологических процессов производства. Параллельно они по своей инициативе начали разработку собственных проектов новых танков.
Весной 1944 г. после снятия блокады Ленинграда на ещё полуразрушенном Кировском заводе было решено наладить производство самоходных артиллерийских установок ИСУ-152. Здесь же был организован филиал Опытного завода №100, куда стали постепенно возвращаться из эвакуации ленинградские конструкторы. Должность директора филиала занял Ж. Котин. Под его руководством развернулись работы над проектом нового хорошо вооружённого тяжёлого танка с мощной броней, получившего заводское обозначение «объект 260», а позднее – индекс ИС-7.
Высокий уровень защиты ИС-7 обеспечивался не только увеличением толщины броневых листов, но и за счёт значительного их наклона, а также применением дифференциального бронирования. Форма лобовой части корпуса была аналогична ИС-3 – «щучий нос» несколько сглаженных очертаний. Масса ИС-7 достигала 68 т. Поэтому для обеспечения достаточной подвижности требовалось повысить мощность силовой установки. Планировалось установить два дизеля В-11 или В-16 общей мощностью 1200 л.с., применив электрическую трансмиссию, аналогичную испытанной на опытном образце танка ИС-6 («объект 253»),
Однако до изготовления первого варианта ИС-7 в металле дело не дошло. Построили только его деревянный макет в натуральную величину и после устранения замечаний макетной комиссии в 1946 г. начали проектирование второго варианта. В том же году было принято решение о постройке двух опытных экземпляров. Ведущим конструктором машины назначили инженера Г. Ефимова, а общее руководство осуществлял А. Ермолаев.
Второй вариант «объекта 260» существенно отличался от принятого проекта.
Поскольку работы по созданию спарки двигателей В-16 не удалось выполнить в срок, на обеих опытных машинах установили дизель ТД-30, разработанный на базе авиационного двигателя АЧ-300. Для его охлаждения впервые на советских танках применили эжекционную систему. Вместо электрической трансмиссии пришлось поставить обычную механическую.
Нововведением в конструкции танка стала ходовая часть без поддерживающих роликов – верхняя ветвь гусеницы лежала непосредственно на опорных катках. Использование траков с резинометаллическим шарниром значительно увеличило износоустойчивость гусеницы и уменьшило шум при движении танка.
Первый экземпляр опытной машины вооружили 130-мм орудием С-26. Заряжание его было раздельно- гильзовым, масса снаряда составляла 33 кг. Поэтому для повышения скорострельности и облегчения работы экипажа установили механизм заряжания с пневмоприводом, разработанным совместно с НИИ артиллерийского вооружения.
Танк также вооружался двумя 14,5-мм пулемётами КПВ-44 и двумя 7,62-мм пулемётами ДТ. Однако в ходе разработки «ассортимент» оружия расширили. На башне смонтировали крупнокалиберный КПВ-44, отведя ему роль зенитного, два 7,62-мм пулемёта РП-46 спарили с орудием, два таких же боковых – поставили с обеих сторон корпуса на надгусеничных полках, ещё два РП-46 со следящим приводом разместили на турельной установке в корме башни.
Экипаж танка состоял из пяти человек, причём четверых из них разместили в башне: командира – справа от орудия, наводчика – слева и двух заряжающих – сзади; они же управляли и пулемётами.
Первый экземпляр опытной машины был готов 8 сентября, второй – 25 декабря 1946 г. На ходовых испытаниях они показали поразительную для такой машины скорость – 60 км/ч, средняя скорость по булыжной дороге составила 32 км/ч. Ни один из тяжёлых танков того времени не мог похвастаться такими скоростными характеристиками.
В течение всего 1947 г. параллельно с длительными испытаниями двух первых опытных ИС-7 велась работа по созданию его следующего – улучшенного – варианта. Так, усилили бронирование корпуса и башни после обстрела 88-мм, 122-мм и 128-мм снарядами на полигоне НИИБТ их образцов, изготовленных на Ижорском заводе. Толщину лобовых и верхних бортовых листов увеличили до 150 мм, поставив их под вертикальными углами наклона 50° – 52°, кормовых – до 70 мм при 55° наклона. Башне придали менее уязвимую форму – она стала более округлой; толщину её лобовой части довели до 240 – 350 мм при угле наклона 45° – 0°, боковых листов – до 185 – 240 мм при углах 30° – 45°. Такую броню, да ещё установленную под большими углами, не могли пробить самые крупные из существовавших в то время 128- мм и 130-мм бронебойных калиберных снарядов (БКС).
Новый вариант ИС-7 вооружили новой 130-мм пушкой С-70 с длиной ствола 54 калибра. Её БКС массой 33,4 кг имел начальную скорость 900 м/с и пробивал 163-мм броню, установленную под углом 30°, на расстоянии 1000 м, а 143-мм – на 2000 м.
Боекомплект С-70 составлял 30 выстрелов. Вместо довольно громоздкого пневматического механизма заряжания, использовавшегося на первых машинах, был разработан малогабаритный цепной механизм с электроприводом.
Характерным внешним отличием пушки С-70 от С-26 служила конструкция дульного тормоза: на С-70 он был с небольшими круглыми отверстиями, а на С-26 имел щелевую конструкцию.
Танк получил прибор управления огнём со стабилизатором, обеспечивавшим наведение прицела независимо от пушки. Приведение её ствола к стабилизированной линии прицеливания и производство выстрела происходили автоматически.
Количество пулемётов на ИС-7 довели до восьми: два – крупнокалиберные, остальные – 7,62-мм РП-46. Прибавился второй КПВ-44 на крыше башни – для ведения огня и по воздушным, и по наземным целям. Все они имели дистанционное управление. Боекомплект к пулемётам составлял 400 патронов для КПВ и 2500 – для РП.
На танке установили серийный 12-цилиндровый дизель М-50 мощностью 1050 л.с. при 1850 об/мин, применявшийся на быстроходных морских катерах. На прежнем ТД-30, созданном на базе авиационного АЧ- 300, в ходе испытаний выявился ряд существенных недостатков.
Двигатель М-50 отличали довольно большие габариты, что потребовало новых конструктивных решений для его установки в танк без увеличения высоты корпуса. Пришлось разработать новые короткие торсионы подвески (т.н. «пучковые»), состоявшие из семи тонких стержней; такие, чтобы оказалось достаточно места для размещения картера двигателя. Сам корпус высотой 2426 мм оказался даже ниже на 300 мм, чем танк
