Пушка С-34 поступила с завода № 92 на завод № 100 не 20 февраля, как это предусматривалось планом, а лишь в начале апреля 1944 года. Затянулось и изготовление новой башни. В отличие от своего конкурента, ИС-5 имел перевернутую маск-установку, из-за необходимости размещения наводчика справа. На правую сторону башни была перенесена и командирская башенка с рабочим местом командира танка. Заряжающий в этой машине располагался слева от орудия. Помимо трех членов экипажа в башне планировалось разместить также механический досылатель, а впоследствии установить стабилизатор прицела. В результате всех этих доводок тяжелый танк ИС-5 (объект 248) был изготовлен заводом №100 только в июне 1944 года.
С 1 по 6 июля на Гороховецком полигоне проходили совместные испытания танков ИС-4 и ИС-5, в ходе которых военные отвергли первый и предложили доработать второй. К октябрю в башне ИС-5 появился досылатель и прицел, стабилизированный в вертикальной плоскости. Боекомплект довели до 39 выстрелов. Место командира перенесли еще дальше к правому борту, дабы откатывающаяся при выстрелах казенная часть пушки не могла его задеть. Испытания подтвердили значительно возросшие боевые качества танка. По скорострельности он значительно превосходил все известные тяжелые танки, не было ему равных и по бронепробиваемости снарядов и точности стрельбы с ходу. Однако развертывание серийного производства тяжелого танка со 100-мм пушкой сочли нецелесообразным. Конструкторам-артиллеристам было предложено разработать для 122-мм пушки Д-25Т новый снаряд с большей бронепробиваемостью. Такой снаряд, бронебойный тупоголовый с баллистическим наконечником БР-471Б, появился весной 1945 года, но в боекомплекты тяжелых танков.начал поступать практически уже после войны.
Т-образный
Немецкого типа
Конструкции ЦАКБ
Вверху: опытный танк ИС-3 (объект 244); внизу: танк ИС-5 (объект 248).
Впрочем, с осени 1944 года вопрос об увеличении бронепробиваемости снарядов отпал сам собой. Пушка Д- 25Т внезапно начала прекрасно поражать немецкие танки. В донесениях из частей встречались описания случаев, когда 122-мм снаряд БР-471, пущенный с дистанции более 2500 м, рикошетируя от лобовой брони "Пантеры", оставлял в ней громадные проломы. Это объяснялось тем, что с лета 1944 года немцы, ввиду острого недостатка марганца, начали использовать высокоуглеродистую броню, легированную никелем и отличавшуюся повышенной хрупкостью, особенно в местах сварных швов.
Первые боевые столкновения с танками противника выявили и недостаточное бронирование лобовой части корпуса ИСов. В начале 1944 года бронестойкость корпуса пытались повысить, закаливая его на очень высокую твердость, но на практике это привело к резкому увеличению корпусных деталей. При обстреле на полигоне танка ИС выпуска марта 1944 года из 76-мм пушки ЗИС-З с дистанции 500 — 600 м его броня проламывалась со всех сторон, причем основная часть бронебойных снарядов за броню не проникала, но вызывала образование больших масс вторичных осколков. Этим фактом также во многом объясняются значительные потери танков ИС-85 и ИС-122 в боях зимы — весны 1944 года.
В феврале 1944 года ЦНИИ-48 получил задание на проведение НИР по теме "Исследование бронестойкости корпуса тяжелого танка ИС". Проведенная работа показала, что при существующей форме лобовой части корпуса он будет гарантирован от пробития немецкими 75- и 88-мм снарядами лишь в случае применения брони толщиной не менее 145— 150 мм (то есть на 20 — 30 мм больше штатной). По рекомендации ЦНИИ-48 были изменены режимы закалки, а также конструкция лобовой части корпуса.
Новый корпус, с так называемым "спрямленным" носом, сохранил прежнюю толщину брони. Из лобового листа изъяли люк-пробку механика- водителя, существенно снижавшую его прочность. Сам лист расположили под углом 60° к вертикали, что обеспечило при курсовых углах обстрела ±30° непробитие его из 88-мм немецкой танковой пушки KwK 36 даже при стрельбе в упор. Уязвимым местом оставался нижний лобовой лист, имевший угол наклона 30° к вертикали. Для придания ему большего угла наклона требовалось существенное изменение конструкции отделения управления. Однако, учитывая, что вероятность попадания в нижний лобовой лист меньше, чем в другие части корпуса, его решили не трогать. С целью усиления бронезащиты нижнего лобового листа с 15 июля 1944 года на нем между буксирными крюками начали размещать укладку запасных траков. "Уралмашзавод" перешел на выпуск бронекорпусов со "спрямленным" сварным носом в мае 1944 года, а завод № 200 начал выпускать такие же корпуса, но с литым носом с июня 1944 года. Впрочем, некоторое время танки со старыми и новыми корпусами выпускались параллельно, до полного израсходования задела.