Тяжелый танк ИС-4 проектировался как машина, которая могла бы принять участие в войне на завершающем этапе боевых действий и оставаться на вооружении в послевоенный период. Танк в целом сохранил конструкцию опытных машин ИС-4 и ИС-5, предназначенных для замены ИС-2, но обладал существенно более мощным бронированием, что привело к доработке ходовой части, корпуса и башни. Толщина бронирования корпуса в лобовой части и с бортов была доведена до 160 мм, а на корме — до 120 мм. Лоб башни же имел толщину 250 мм и был практически непробиваемым для всех противотанковых орудий.

Вооружение серийного ИС-4 было незначительно усилено по сравнению с ИС-2 и ИС-3. В башне устанавливалась спаренная установка из 122-мм пушки Д-25Т и 12,7-мм пулемета ДШК. На башенной зенитной турели находился еще один ДШК. Боекомплект к пушке, состоявший из 30 выстрелов раздельного заряжания, укладывался в специальных кассетах.

В целом же, как и следовало ожидать, кроме более мощной бронезащиты этот танк существенными преимуществами перед ИС-2 и ИС-3 не обладал, а по таким показателям, как скорость и боевая подвижность, даже уступал. Кроме того, ИС-4 имел более низкую надежность и крайне высокую стоимость (примерно как у трех Т-54). Всего выпустили 155 танков, из них 12 модернизировали. Уже в начале 60-х все ИС-4 были выведены из эксплуатации и частично превращены в огневые точки.