На заключительном этапе Великой Отечественной войны характерной особенностью применения самоходной артиллерии стали бои в крупных населенных пунктах, в том числе хорошо укрепленных. Как известно, наступление на крупный населенный пункт является весьма сложной формой боя и по своему характеру во многом отличается от наступательного боя в обычных условиях. Боевые действия в городе почти всегда расчленялись на ряд отдельных местных боев за отдельные объекты и узлы сопротивления. Это вынуждало наступавшие войска для ведения боя в городе создавать специальные штурмовые отряды и группы, обладавшие большой самостоятельностью. Штурмовые отряды и штурмовые группы являлись основой боевых порядков соединений и частей, ведущих бой за город.
Самоходно-артиллерийские полки и бригады придавались стрелковым дивизиям и корпусам, в последних они полностью или частями придавались стрелковым полкам, в которых использовались для усиления штурмовых отрядов и групп. В состав штурмовых групп включались самоходно-артиллерийские батареи и отдельные установки (обычно две). САУ, входившие в состав штурмовых групп, имели задачи непосредственного сопровождения пехоты и танков, отражения контратак танков и самоходных орудий противника и закрепления на занятых объектах. Сопровождая пехоту, САУ огнем прямой наводкой с места, реже с коротких остановок уничтожали огневые точки и противотанковые орудия противника, его танки и самоходки, разрушали завалы, баррикады и дома, приспособленные для обороны, и тем самым обеспечивали продвижение войск. Для разрушения зданий иногда применялся залповый огонь, дававший весьма хорошие результаты. В боевых порядках штурмовых групп самоходно-артиллерийские установки обычно двигались совместно с танками под прикрытием пехоты, если же танки отсутствовали, то они передвигались вместе с пехотой. Выдвижение самоходно-артиллерийских установок для действий впереди пехоты оказалось неоправданным, так как они при этом несли большие потери от огня противника.
В 8-й гвардейской армии 1-го Белорусского фронта в боях за город Познань в состав штурмовых групп 74-й гвардейской стрелковой дивизии были включены по две-три ИСУ-152 394-го гвардейского тяжелого самоходно-артиллерийского полка. 20 февраля 1945 года в боях за 8-й, 9-й и 10-й кварталы города, непосредственно прилегавшие к южной части крепостной цитадели, штурмовая группа в составе взвода пехоты, трех ИСУ-152 и двух танков Т-34 очищала от противника квартал № 10. Другая группа в составе взвода пехоты, двух самоходно-артиллерийских установок ИСУ-152 и трех огнеметных ТО-34 штурмовала 8-й и 9-й кварталы. В этих боях САУ действовали быстро и решительно. Они приближались к домам и в упор уничтожали размещенные в окнах, подвалах и других местах зданий немецкие огневые точки, а также проделывали проломы в стенах зданий для прохода своей пехоты. При действиях вдоль улиц самоходки двигались, прижимаясь к стенам домов и уничтожая огневые средства противника, расположенные в зданиях на противоположной стороне. Своим огнем установки взаимно прикрывали друг друга и обеспечивали продвижение пехоты и танков. Вперед самоходно-артиллерийские установки продвигались поочередно перекатами, по мере продвижения пехоты и танков. В результате кварталы были быстро заняты нашей пехотой и немцы с большими потерями отошли в цитадель.
ИСУ-122С в Кенигсберге, апрель 1945 года
Опытный образец ИСУ-122-3 во дворе завода № 100. Осень 1944 года
Еще в декабре 1943 года, учитывая, что в дальнейшем у противника могут появиться новые танки с более мощным бронированием, ГКО специальным постановлением предписал спроектировать и изготовить к апрелю 1944 года самоходно-артиллерийские установки с орудиями повышенной мощности:
— со 122-мм пушкой, имеющей начальную скорость 1000 м/с при массе снаряда в 25 кг;
— со 130-мм пушкой, имеющей начальную скорость 900 м/с при массе снаряда в 33,4 кг;
— со 152-мм пушкой, имеющей начальную скорость 880 м/с при массе снаряда в 43,5 кг.