Összehasonlítás: KV-3 vs. KV-4 vs. IS-3

A KV nehéz harckocsi felhasználásával fejlesztették, eredetileg csak nagyon kevés különbség volt a sorozatban gyártott modellhez képest. 1941-ben a januári-februári időszakban teszteknek vetették alá. Végül számos fontos változtatást eszközöltek a terveken, ami jelentősen javította a jármű harci karakterisztikáját. 1941 július 22-re a járműtest és a motor fejlesztése befejeződött. Egyes források szerint 1941 őszén a járműre felszerelték a sorozatban gyártott KV tornyát és a frontra küldték.

A N. L. Dukhov projekt 1941 áprilisában indult. A prototípus 1941 novemberében lett legyártva, viszont a gyártását leállitották a második világháború elején.

A jármű tömeggyártása 1945 májusában vette kezdetét. 1945. szeptember 7-én IS-3 tankok is részt vettek a szövetséges győzelmi parádén Berlinben. Összesen 1170 darabot gyártottak 1946 végéig, amikor befejezték a gyártását. 1948 és 1950 között számos modernizációs változtatáson ment keresztül.