Dòng pháo tự hành này xuất hiện lần đầu vào ngày 24 tháng 1 năm 1943 và đó cũng là thời điểm xuất hiện của thành viên đầu tiên của dòng xe thiết giáp này. Tên của nó là Kế hoạch 236 (Объект 236), được chế tạo xong vào ngày 24 tháng 1 năm 1943 ở nhà máy số 100 tại Chelyabinsk và cùng ngày đó trải qua các cuộc kiểm tra tại trường bắn pháo binh Chebarkulski cách Chelyabinsk 107 cây số. Đến ngày 7 tháng 2 năm 1943 các buổi kiểm tra kết thúc tốt đẹp. Ngày 14 tháng 2 mẫu pháo tự hành được đưa vào sản xuất với cái tên KV-14 (КВ-14). Vào tháng 4 năm 1943, KV-14 được đổi tên thành SU-152 (СУ-152).

Sau đó, Liên Xô nhận thấy hiệu quả tác chiến của SU-152 - với thân xe lấy từ xe tăng KV-1S - cần được cải thiện; cụ thể là lấy thân xe của xe tăng Iosif Stalin làm thân xe của pháo. Vào ngày 25 tháng 5 năm 1943, lãnh đạo của nhà máy số 100 yêu cầu thực hiện quá trình hiện đại hóa SU-152, trong đó bao gồm việc tăng độ dày vỏ giáp cùng với nhiều cải tiến khác. Quá trình phát triển bắt đầu từ tháng 7 năm 1943 dưới sự giám sát của Joseph Yakovlevich Kotin (thiết kế trưởng của các xe tăng hạng nặng Liên Xô) còn G. N. Moskvin là thiết kế trưởng. Mẫu thiết kế mới được hoàn thành trong vòng một tháng với cái tên IS-152 (ИС-152). Tuy nhiên sau những đợt kiểm tra vào tháng 9 cùng năm, mẫu IS-152 bộc lộ nhiều khuyết điểm và được yêu cầu phải chỉnh sửa sâu rộng hơn. Đến tháng 10 năm đó, một phiên bản nâng cấp khác mang tên Kế hoạch 241 (Объект 241) ra đời. Nó trải qua các đợt kiểm tra trong nội bộ nhà máy vào cùng tháng và sau đó là các đợt kiểm tra ở cấp độ quốc gia tại bãi thử Gorohovetskom. Sau cùng, ngày 6 tháng 11 năm 1943, mẫu cải tiến này được chấp thuận đưa vào sản xuất với cái tên ISU-152 (ИСУ-152) và quá trình sản xuất nó bắt đầu tại nhà máy Chelyabinsk Kirovsk vào tháng 12.[1][2]