По своей конструкции 152-мм пушка БЛ-8 была развитием дальнобойной буксируемой пушки БЛ-7 (имевшей баллистику 152-мм орудия Бр-2). Она имела поршневой затвор, механизированный спуск и механизм принудительной продувки канала ствола.

Для проверки функционирования БЛ-8 она была смонтирована в боевом отделении ИСУ-152 и в таком виде, получив условный индекс ИСУ-152-1 (заводской индекс «Объект 246»), в апреле поступила на испытания на Горохо-вецкий полигон.

Однако в ходе проведенных испытаний пушка БЛ-8 показала неудовлетворительные результаты, во-первых, из-за поведения снаряда в воздухе (неустойчивый полет по причине неправильной крутизны нарезки ствола), ненадежной работы дульного тормоза, отказов системы продувки канала ствола, отказов поршневого затвора и крайнего неудобства и большой утомляемости работы расчета.

ИСУ-122-1. Вид спереди 1945 г.

Нетрудно догадаться, что большой вылет ствола ограничивал, кроме того, проходимость и маневренность машины на местности. При преодолении препятствий случались утыкания ствола орудия в землю. ИСУ-152-1 была возвращена на завод для устранения отмеченных недостатков и введения изменений в конструкцию, которые были сравнимы с созданием новой машины. Век ИСУ-152-1, равно как и БЛ-8, окончился.

Чуть позже, в мае 1944 г., завод № 172 подал заводу № 100 для монтажа опытный образец 122-мм пушки большой мощности БЛ-9 (прежний индекс ОБМ-50), который, опять же для проведения испытаний артиллерийской части, был установлен в рубку ИСУ-152. Работы по данной САУ, получившей условное обозначение ИСУ-122-1 или ИСУ-122УМ, шли под индексом «Объект 243». Указанная САУ также рассматривалась в первую очередь в качестве испытания артиллерийской системы, так как в случае их успешного окончания предполагался заказ опытному заводу № 100 специального шасси с задним расположением боевого отделения.

ИСУ-152-1, вооруженная 152-мм орудием БЛ-8.1945 г.

Пушка БЛ-9,установленная в боевом отделении ИСУ-122-1, отличалась от 122-мм танкосамоходного орудия Д-25 и полевой корпусной пушки А-19, главным образом, значительно большей длиной ствола (59 калибров), которая (вместе с увеличением массы порохового заряда) позволила поднять начальную скорость бронебойного снаряда до 1007 м/с. Она была укомплектована усовершенствованной системой продувки канала ствола сжатым воздухом, улучшенным лотком облегчения заряжания. Боекомплект САУ предварительно состоял из 21-22 выстрелов, размещенных в доработанных укладках установки ИСУ-122.

Но во время испытаний стрельбой полным зарядом на дальность, проводимых в августе, ствол БЛ-9 был частично разрушен, и машина возвращена на завод для ремонта, который длился около полугода. Новый ствол был изготовлен только в январе 1945 г., а в феврале, после его монтажа в ИСУ-122-1, машина вновь отправилась на полигонные испытания. Но в апреле 1945 г., когда машина выдержала весь необходимый объем испытаний, стало ясно, что война кончается и время ИСУ-122-1 прошло. Она так и не вышла из разряда опытных.

ИСУ-152-2, вооруженная 152-мм орудием БЛ-10.1945 г.

К концу лета 1944 г. завод № 172 закончил изготовление переработанной версии 152-мм пушки большой мощности БЛ-8, которая вскоре получила новый индекс БЛ-10. Баллистика этих орудий практически полностью совпадала (начальная скорость бронебойного снаряда составляла 850 м/с), но если БЛ-8 имела поршневой неавтоматический затвор с ручным механизированным спуском, то БЛ-10 была оборудована клиновым полуавтоматическим затвором с электромагнитным спуском и улучшенной гибридной системой продувки канала ствола. Новая пушка была установлена в рубке ИСУ-152, после чего машина, получившая индекс ИСУ-152-2 («Объект 247»), поступила на заводские испытания. Но они затянулись, и только в декабре 1944 г. машина прибыла на АНИОП.

ИСУ-152-2, вид сбоку. 1945 г.

Но при проведении испытаний выявилась неудовлетворительная живучесть ствола БЛ-10, а также малый угол ее наведения в горизонтальном секторе. Пушка БЛ-10 была отправлена на завод № 172 для доработки, но до окончания войны работы по ее доводке так и не были закончены.

Также летом 1944 г. ЦАКБ представило свой вариант дуплекса большой мощности, работы над которым проходили под индексом С-26. В рамках проекта ЦАКБ изготовил 130-мм пушку С-26, с баллистикой 130-мм морской пушки Б-13 и 122-мм пушку большой мощности с начальной скоростью бронебойного снаряда 1000 м/с, получившую индекс С-26-1. Оба орудия имели сходную конструкцию, единые противооткатные механизмы, люльку и казенную часть с горизонтальным клиновым затвором. Между собой они отличались только трубой ствола калибра 122 мм или 130 мм, а также для компенсации увеличенной реакции отдачи 130-мм пушка дополнялась дульным тормозом. Чтобы не менять конструкцию казенной части и не потерять при этом уравновешивания, на дульной части 122-мм ствола С-26-1 был укреплен дополнительный груз в виде «шайбы».

ИСУ-122-3(«0бъект 251»), вооруженная 122-мм орудием С-26-1.1945 г.

Оба орудия начали изготавливать практически одновременно, и первой, в октябре 1944 г., на завод № 100 была подана 130-мм пушка С-26, установленная в боевую рубку ИСУ-152. Эта САУ получила индекс ИСУ-130 («Объект 250»). Чуть позднее туда же прибыла и 122-мм пушка большой мощности С-26-1, установка которой в рубке ИСУ-152 получила индекс ИСУ-122-3 («Объект 251»). Обе САУ конструктивно были близки и отличались, главным образом, только артиллерийской частью. По требованиям Главного артуправления они несли систему продувки канала ствола, которая (в отличие от предшественников ИСУ-122-1 и ИСУ-152-1) была чисто баллонной (продувка осуществлялась от воздушных баллонов системы запуска). Это упрощало конструкцию машины, но создавало проблемы с запуском двигателя после интенсивных стрельб. В ноябре-декабре 1944 г. самоходные установки прошли испытания на Горо-ховецком полигоне, которые показали большое количество недоработок у первой в плане надежности функционирования противооткатных приспособлений и сопутствующих механизмов, у второй - из-за низкой живучести ствола.