1944年4月，蘇聯紅軍終于奪取戰爭主動權，“約瑟夫·斯大林”系列重型坦克證明了自身對抗納粹德軍裝甲部隊的有效性。

此時，100號工廠設計局提出了一項超越現役自行火炮概念的項目。“斯大林”重型坦克的設計師約瑟夫·科京決定將最新的坦克底盤與一種原本應該安裝在鐵路列車或軍艦炮塔上的火炮系統相結合。這一項目采用了BL-8型152mm火炮，它是BR-2型1939火炮的改進型。最終成果就是ISU-152-1項目，后改名為ISU-152BM。“BM”是“大威力”的首字母縮寫，表明其性能參數實現了質的飛躍，達到了此前量產型自行火炮無法企及的高度。

從外觀上看，這輛自行火炮車體部分與普通的ISU-152沒有多少區別，但火炮身管更長。從內部結構和作戰方式來說，它已經不是單純的坦克殲擊車，而是一頭偽裝的遠程猛獸。ISU-152配備的ML-20S榴彈炮，發射穿甲彈時炮口初速為600米/秒，而BR-2發射穿甲彈時炮口初速則達到了850米/秒。

一枚重達48.8千克的穿甲彈，炮口動能約1700～1800萬焦耳——幾乎是ML-20S的兩倍。這250米/秒的炮口初速差距意味著，在1000米射程之內，ISU-152BM的穿甲彈能夠擊穿當時已知的任何納粹德國坦克的正面裝甲，其穿甲性能并非來自沉重的彈丸，而是來自驚人的動能。

據計算，BL-8發射的穿甲彈在1000米距離上，可以擊穿160～180mm厚的垂直裝甲，擊穿120～140mm厚的60°傾斜裝甲。在有利條件下能夠有效擊穿納粹德國“虎王”重型坦克的正面裝甲，并保證在任意距離上擊毀“黑豹”中型坦克。此外，曲射射程可達18.5千米，這樣的表現在1944年，相當于軍級火炮的射程，卻被壓縮到一輛重型自行榴彈炮的車體內。

從彈道學角度來看，BL-8的反坦克性能接近納粹德國Pak 43型88mm反坦克炮，彈丸重量幾乎是后者的五倍，這種性能在當時是獨一無二的。

這種強大火力的代價是自行火炮的經典難題：尺寸、重量和生存能力。身管長度約7米（47倍徑），近5米長的身管超出車體前部，讓這輛自行榴彈炮看起來像是帶了一支中世紀的長矛，并讓車輛重心前移300～400mm，導致前部負重輪超載。在復雜地形上行駛、越過溝渠、下陡坡時，炮口不可避免地接觸地面。

當火炮仰角小于5°時，炮口就有觸地的風險，這意味著車組必須在行進過程中不斷保持火炮的穩定。與其說ISU-152BM駕駛員需要的是反應速度，不如說是地形感知能力，稍有失誤就會導致火炮受損。同時，BL-8 -3°～+17°的俯仰角范圍，使ISU-152BM在復雜地形上開火成為一個危險的冒險。

但這還不是致命缺陷。1944年7月，在列寧格勒炮兵試驗場進行的實彈測試，暴露了這門超大型火炮的主要問題：使用壽命。最高膛壓達到3000千克/平方厘米，預計使用壽命僅為100～150發，而ML-20S的使用壽命則超過1000發。BL-8火炮不僅身管壽命過短，炮口制退器性能也不可靠。

戰斗室的設計也極其糟糕，簡直是人機工程學上的噩夢。這主要是因為盡可能控制戰斗全重，為此只能縮小戰斗室的尺寸。五人炮組要在這個狹小的空間內完成152mm火炮的操作和裝填。開火時，火炮后坐力高達7、80噸，后坐行程可達一米，給車體前部和炮架帶來了極大的壓力。

炮彈重達90～100千克，實戰射速僅為1～1.5發/分鐘。21發炮彈分別儲存在戰斗室內壁兩側和底部，這讓戰斗室更像是一座彈藥庫。裝填手必須像雜技演員一樣操作。雖然炮口制退器可以減少50～60%的后坐力，但也會產生強大的橫向沖擊波，開火時會激起大量塵土，瞬間暴露自身的位置。

然而，ISU-152BM并非完全失敗作品，只不過是在工程技術進步方面遭遇失敗。科京和伊萬諾夫不僅希望打造一款坦克殲擊車，而是一款多用途裝甲火炮系統。它應當既能直射摧毀“虎王”坦克，又能在敵方無法還擊的縱深陣地對納粹德軍炮兵進行反炮兵火力壓制。

“斯大林”重型坦克底盤配備一臺520馬力的柴油發動機、扭桿懸掛系統和90mm厚的正面裝甲，可能是世界上唯一能夠承受如此強大的后坐力而不會導致車體破裂的底盤。此外，其炮彈動能和彈道性能的計算結果，使其性能遠超二戰時期的標準，接近二戰后重型坦克炮的水平。

歷史卻另有安排。原型車被改裝成配備BL-10型火炮的ISU-152-2自行火炮，但它也沒有投入批量生產。二戰即將結束，戰場上的納粹德軍裝甲車輛日益稀少，蘇軍主要依靠配備高爆榴彈和足夠反坦克火力的突擊型自行火炮。此外，1944～1945年坦克戰的實際射程很少超過600～800米，這使得BL-8型火炮的優異彈道性能在戰術上顯得無關緊要。當時蘇聯軍隊根本沒必要裝備射程18千米，能在目標難以辨認的距離上擊穿裝甲的火炮。

但事實表明，這種設計思路本身具有預見性。將長身管大威力火炮安裝在重型坦克底盤上的想法，在二戰后坦克和自行火炮時代再次出現，當時需要在遠距離擊穿多層復合裝甲。可以說，ISU-152BM本質上是在1944年的技術條件下，試圖達到20世紀60年代坦克主炮的性能水平。