从驾驶室和战斗室的布置图可以看出，尽管总体布置还是很紧凑的，但比起传统的苏式T系列坦克来，还是略显得“宽松”一些。在驾驶室中，4块电瓶（蓄电池）布置在驾驶员的两侧，装卸电瓶很方便。不用说，装卸电瓶这个费力气的活儿，就是驾驶员干的了。在苏联，由于漫长的严寒冬季，在坦克返场后，一般要把蓄电池卸下来放到室内保温。
炮弹为分装式，大部分布置在炮塔的周围，驾驶室内驾驶员左侧的电瓶室上方也布置了两发发射药筒，有点“见缝插针”的味道。作为装填手，要熟记各种弹药（穿甲弹、破甲弹、榴弹）的弹头和发射药筒的位置，以便于迅速装弹。
从整车的总布置看，车体前部是驾驶室，中部为战斗室，后部为动力舱。在动力舱中，纵置的发动机在前，传动装置在后，为动力-传动装置后置的总布置方案，主动轮在后，诱导轮在前。
长身管122毫米加农炮
IS-4重型坦克武器系统的最大亮点是，采用了长身管的D-25T型122毫米加农炮。这种火炮是由地面炮兵用的D-74型野战加农炮改进而成，身管长径比达到了46.7（IS-3坦克的坦克炮长径比为43）！身管加长，便可以充分利用发射药燃烧爆炸时产生的能量，使弹丸获得更高的炮口初速和动能。要知道，80年代初列装的德国“豹”2主战坦克的Rh120型120毫米滑膛炮，火炮长径比也只有44，IS-4坦克的火炮长径比要超过“豹”2坦克炮的长径比。当然，“豹”2坦克的主炮为滑膛炮，加上膛压更高，峰值膛压达到了6300巴，所以，IS-4坦克的主炮威力还达不到“豹”2主炮的水平，但是，它足以击穿20世纪50年代乃至60年代所有中型和重型坦克的主装甲，威力足够。D-25T型火炮炮口处装有双气室式炮口制退器，火炮俯仰角为-3度～+19度，位于火炮身管后部的驻退机和复进机都是液压式，炮闩为横闩式，火炮及炮塔的操纵为均电动式，必要时也可以由炮长手摇操纵，火炮的旋转速度为0.1度～7.5度/分，炮塔的最大旋转速度为9度～10度/分，也就是说，转一圈炮塔需要36秒。
所用的弹种有：曳光穿甲弹、破甲弹和杀伤爆破弹（榴弹），后来又配装了钨合金穿甲弹，全部采用分装式弹药，发射速度只有3～4发/分。弹药基数为30发。发射穿甲弹时，弹丸重25.1千克，炮口初速为845米/秒（仅相当于“豹”2坦克的一半），1000米射击距离上的穿甲厚度为185毫米垂直均质钢装甲，2000米时为145毫米，均比IS-3坦克炮的穿甲厚度有所提高。发射破甲弹时的破甲厚度为250毫米。发射榴弹时的最大射程为13500米。
辅助武器为一挺12.7毫米并列机枪和一挺12.7毫米高射机枪，弹药基数为1000发。
IS-4重型坦克的火控系统比较简单，也就是二战后期的水平，主体是一具炮长用的望远式瞄准镜，坦克炮不具备行进间射击的能力。
