История создания этой машины связана с именем Н.Ф. Цыганова, молодого изобретателя-самоучки 4-го танкового полка Украинского военного округа. Летом 1934 года он разработал автоматическую сцепку для танков Т-26, Т-27 и БТ, за что нарком обороны К.Е. Ворошилов наградил его золотыми часами и произвел из младшего командира в командира взвода. Выступая с речью перед 4-м танковым полком, Ворошилов отдал приказ - создать новый "колесно - гусеничный движитель для танка БТ, с которым он может быть превращен в еще более грозную боевую машину". Присутствовавший при этом командующий войсками УВО И.Э. Якир поручил выполнкние задания наркома группе инженеров под руководством Н.Ф. Цыганова. Работая в течение четырех месяцев по 16-18 часов в сутки, они изготовили к апрелю чертежи и модель в 1/5 натуральной величины танка БТ с новым движителем, имевшим 3 пары ведущих и управляемых колес.

Одновременно с проектом нового колесно-гусеничного движителя группа Цыганова выполняла чертежи и модель (также в 1/5 натуральной величины) танка БТ с гусенично-катковым движителем, состоявшим из шарнирно-катковой цепи и резиновой гусеницы. Согласно расчетам, машина должна была развивать скорость до 105 км/ч, обладать бесшумным ходом и возможностью разворачиваться на месте.

При разработке этих проектов переделке подвергалась только ходовая часть танков БТ-2 и БТ-5. Изобретение обоих движителей принадлежало Н.Ф. Цыганову, расчеты проводили молодые инженеры В.Г. Матюхин и Л.А. Бессонов. а чертежные работы - А.С. Полосухин и Г.А. Федченко. Ответственным руководителем работ являлся заместитель начальника политуправления УВО Н.Ф. Березкин.

По личному указанию Ворошилова для изготовления БТ-ИС были выделены необходимые средства, место на харьковском танкоремонтном заводе №48 и танк БТ-2.

В июне 1935 года начались испытания машины, продожавшиеся, с перерывами, до осени. О результатах докладывали К.Е. Ворошилову, который дал указание изготовить 10 танков БТ-ИС на базе танка БТ-5, что и было выполнено.

В марте-июне 1937 года три БТ-ИС (№05, 06, 010) после внесения заводом №48 изменений на основе результатов пробега Харьков - Москва проходили войсковые испытания в окрестностях Харькова.

В окончательном виде танк БТ-ИС представлял собой модернизированную машину БТ-5. Основным конструктивным отличием являлось наличие трех пар ведущих колес колесного хода, что давало возможность использовать более 75% массы танка в качестве сцепного веса, наличие специального механизма для уравнивания скорости движения и на колесах и на гусеницах-синхронизаторах, значительное увеличение емкости бензобаков.

Остались без изменения: двигатель, главный фрикцион. коробка передач, бортовые фрикционы, тормоза, приводы управления, рулевое управление передних колес при колесном ходе, башня и вооружение.

Частичным переделкам подвергся корпус за счет установки новых подкосов, увеличения расстояния между боковыми стенками, установки кормового бензобака и бронировки картера бортовой передачи. Изменились: ведущий вал бортовой передачи, балансиры опорных катков и ведущие колеса гусеничного хода. Был введен ряд новых механизмов трансмиссии колесного хода: синхронизатор, угловая коробка, верхние коробки, карданные валы и т. п. Тип и конструкция подвески БТ-ИС сохранилась той же, что и у БТ-5, с той лишь разницей, что гитару заменили задним балансиром.

Танки прошли от 1500 до 2500 км, в основном на колесах. БТ-ИС показали значительно большую проходимость и живучесть по сравнению БТ-5 и БТ-7: они хорошо передвигались при потере гусеницы одного или двух катков. Несмотря на выявленные недостатки - слабость шестерен синхронизаторов, перегрузку резины задних колес, срыв резьбы штоков вертикльных свечей и плохой доступ к дополнительной трансмиссии - армейская комиссия пришла к выводу, что БТ-ИС на вооружение следует принять. Начальник АБТУ РККА Г.Г. Бокис отдал распоряжение изготовить в 1937 году установочную партию в 5 машин. На них предполагалось установить наклонную бортовую броню и устранить выявленные недостатки, а в 1938 году заводу №48 надлежало выпустить уже 300 БТ-ИС. Но до конца 1937 года была изготовлена только одна такая машина на базе БТ-5, имевшая дополнительные борта из 6-мм брони. В связи с арестом в начале 1938 года Н.Ф. Цыганова и других членов КБ дальнейшие работы по этим машинам были прекращены.