Для наводчика в верхней части башни, с левой стороны, имелся ещё один прибор МК-4.
На вооружении танка находилась 122-мм пушка Д-25Т образца 1943 г. с длиной ствола 48 калибров. Она имела двухкамерный дульный тормоз и горизонтальный клиновой затвор с полуавтоматикой механического типа.
Стрельба из пушки велась прямой наводкой с использованием телескопического шарнирного прицела ТШ-17, а также и с закрытых позиций при помощи бокового уровня, угломерного круга и того же прицела ТШ-17. Дальность действительного огня по танкам и самоходным установкам — до 2000 м, по артиллерийским батареям — до 2500 м, по отдельным орудиям — до 1200 м, по колоннам и скоплениям войск — до 3000 — 4000 м. Дальность выстрела прямой наводкой — 1100 м. Практическая скорострельность — 2 — 3 выстр./мин.
Боеприпасы использовали раздельного заряжания следующих типов: осколочно-фугасные ОФ-471 и ОФ-471 Н, бронебойные Б-471, БР-471 и БР-471Б. Они были унифицированы с боеприпасами 122-мм пушек А-19 образца 1937 г. Масса снарядов — 25 кг, начальная скорость— 781 м/с. С дистанции 1000 м бронебойный снаряд пробивал броню толщиной 150 мм.
Боекомплект пушки состоял из 28 выстрелов, в том числе: 18 осколочно-фугасных и 10 бронебойных. Укладки, предназначенные для размещения бронебойных снарядов, окрашивались в чёрный цвет, другие — в серо-стальной.
Наведение пушки на цель в горизонтальной плоскости осуществлялось вращением башни с помощью планетарного механизма поворота, с электрическим и ручным бесступенчатым приводами. Максимальная скорость поворота — 12 град./с. Электропривод оборудовался системой командирского управления; командир мог, удерживая цель в поле зрения своего смотрового прибора, нажать на кнопку и повернуть башню в заданном направлении по кратчайшему пути. При совпадении линии визирования с осью канала ствола башня останавливалась. Вертикальную наводку пушки на цель производил наводчик ручным механизмом.
Крупнокалиберный 12,7-мм пулемёт ДШК (обр. 1938 г.) для поражения воздушных и наземных целей, установленный на крыше башни ИС-3
Схема размещения боекомплекта в танке:
1 —укладка на 23 снаряда; 2, б—укладки на две гильзы; 3—вертикальная укладка бронеснаряда; 4, 7, 21—магазины к пулемётам ДТ; 5—укладка на четыре гильзы на полу боевого отделения; 8, 12, 16, 18—магазины к пулемёту ДШК; 9—укладка бронеснаряда; 10—одноместная укладка снаряда; 11 — одноместная укладка магазина к пулемёту ДТ; 13—укладка на семь гильз; 14, 19—одноместная укладка бронеснарядов; 15—укладка на пять гильз; 17—одноместная гильзовая укладка; 20—правая укладка на семь гильз
С пушкой был спарен 7,62-мм пулемёт ДТ, который использовался на всех типах советских танков и представлял собой танковый вариант пулемёта В.Дегтярёва. Масса пулемёта — 8,35 кг, скорострельность — 100 выстр./мин., начальная скорость пули — 840 м/с, ёмкость магазина — 63 патрона. В боекомплект входили 12 магазинов патронов калибра 7,62 мм. Они укладывались следующим образом: шесть — на днище башни, два — на крышках задних блоков укладки снарядов, четыре — на подкрылочных листах в передней части боевого отделения.
Для поражения воздушных и наземных целей на башне установили крупнокалиберный 12,7-мм пулемёт ДШК образца 1938 г. (или пулемёт ДШКМ образца 1938/ 1944 г.), имевший следующие ТТХ: масса — 34,5 кг, практическая скорострельность — 80 выстр./мин, максимальная дальность ведения огня — 7000 м, эффективная дальность огня — 3500 м, масса пули — 48 г, начальная скорость пули — 835 м/с, ёмкость ленты — 50 патронов. Стрельба велась с помощью коллиматорного прицела К8-Т, обеспечивающего ведение прицельного огня по целям, движущимся со скоростью 400 км/ч на высоте 400 м. Боезапас — 250 патронов. Каждая патронная лента укладывалась в магазин-коробку. В танке находилось пять таких магазинов-коробок.
В боекомплект ИС-3 также входили 25 гранат Ф-1 или РГ-42. Кроме того, в распоряжении экипажа имелось два пистолета-пулемёта ППС калибра 7,62 мм и 1000 патронов к ним.
В силовом отделении установили 12-цилиндровый дизельный двигатель В-11-ИС-3, четырёхтактный с рабочим объёмом 38 880 см³ и максимальной мощностью 520 л.с. при 2200 об/мин, который, по сути дела, являлся усовершенствованным двигателем В-2К, лишь с некоторыми изменениями, повышающими надёжность его работы. Запуск двигателя осуществлялся электростартёром СТ-700 или сжатым воздухом из двух баллонов ёмкостью по 5 л каждый.
Ходовая часть танка:
1 — блок подвески; 2, 10—гусеницы; 3—торсионные валы; 4 — кривошип; 5 — механизм натяжения; в—упор; 7—кольцо поддерживающего катка; 8—балансир; 9—поддерживающий каток; 11—опорный каток; 12—ведущее колесо
Направляющее колесо
Ведущее колесо и опорные катки
В моторном отделении слева и справа от двигателя располагались четыре основных топливных бака коробчатой формы, сварные из листового железа, общей ёмкостью 450 л. Ещё четыре дополнительных бака — цилиндрических — поставили на корме. Они были также включены в систему питания. Ёмкостью каждого — 90 л.
В кормовой части танка находилось трансмиссионное отделение, где располагались главный фрикцион, коробка передач, планетарные механизмы разворота, тормоза и бортовые передачи. В надмоторной бронеплите имелся люк, открывающий доступ к двигателю, и вентиляционные окна. Сама плита крепилась на болтах, что позволяло при необходимости её снимать. Кроме того, доступ в силовое отделение облегчали два круглых кормовых люка.
Система охлаждения двигателя — жидкостная, с принудительной циркуляцией. Приток охлаждающего воздуха к радиаторам обеспечивался специальным вентилятором. При этом воздух охлаждал не только радиаторы, но и нагревающиеся узлы силовой установки. В систему охлаждения был встроен котёл для подогрева охлаждающей жидкости в зимнее время.
Воздух, поступающий в цилиндры двигателя, очищался воздухоочистителями «Мультициклон».
Силовая передача — механическая. Главный фрикцион — многодисковый, сухой, сталь по асбобакелиту. Коробка передач — восьмискоростная, с демультипликатором. Двухступенчатые планетарные механизмы поворота располагались на концах главного вала коробки передач. Блокировочные фрикционы планетарных механизмов поворота — многодисковые, сухие, сталь по стали. Тормоза — плавающие, ленточные, чугун по стали. Бортовые передачи — понижающие редукторы с шестерёнчатым и планетарным рядом.
