Тяжёлый танк КВ-2 отличался от КВ-1 главным образом конструкцией башни с вооружением. В башне размещались командир, наводчик и два заряжающих.
Основным вооружением танка являлась 152-мм гаубица М-10 обр.1938 г. с поршневым затвором, которая устанавливалась в большой башне МТ-1 с наклонным лобовым листом. Углы наведения гаубицы по вертикали составляли от -5° до +12°. Стрельба из орудия велась только с места. Боекомплект состоял из 36 выстрелов раздельного заряжания. Для стрельбы использовались бронебойный снаряд с начальной скоростью 436 м/с и бетонобойный с начальной скоростью 530 м/с. Механизм поворота башни имел электрический и ручной приводы. Для вертикального наведения гаубицы применялся ручной секторный подъёмный механизм. При стрельбе использовались прицелы ПТ-5 и ТОД-9. В кормовой части башни для монтажа и демонтажа орудия в полевых условиях предусматривался люк, закрытый броневой крышкой, крепящейся на болтах. Машина не имела пулемётного вооружения, за исключением части танков, у которых на турели П-40 на основании люка крыши башни устанавливался зенитный 7,62-мм пулемёт ДТ. Боекомплект к зенитному пулемёту — 2394 патрона.
С ноября 1940 года выпускался танк КВ-2 с установкой основного вооружения в пониженной башне MT-2. В лобовой части корпуса и кормовой части башни в шаровой установке крепились пулемёты ДТ. На ряде машин устанавливался зенитный пулемёт ДТ. Боекомплект к пулемётам состоял из 3087 патронов. В кормовой части башни для монтажа орудия находился люк, который в декабре 1940 года после конструктивных изменений стал использоваться также для загрузки боеприпасов, посадки и высадки экипажа. Новая крышка люка имела внутренние петли и запоры.
Броневая защита корпуса, силовая установка, трансмиссия, ходовая часть и электрооборудование танка КВ-2 вне зависимости от типа башенной установки вооружения по сравнению с танком КВ-1 остались без изменений.
В качестве средств связи использовались радиостанция 71-TK-3 и ТПУ-4-бис.
КВ-1С
Танк КВ-1 С разрабатывался на базе танка КВ-1 и отличался от него уменьшенной толщиной бортовых листов и листов днища корпуса, литой башней изменённой формы, а также размещением членов экипажа в башне и установкой более совершенной коробки передач. Забронированный объём был сокращён за счёт уменьшения размеров башни и уменьшения высоты кормовой части корпуса. Кроме того, была уменьшена масса узлов и агрегатов трансмиссии и ходовой части.
Машина имела классическую схему общей компоновки. Внутри корпус танка разделялся на четыре отделения: управления, боевое, моторное и трансмиссионное.
Отделение управления располагалось в носовой части танка и было аналогично таковому у КВ-1.
Боевое отделение находилось в средней части танка. В нём располагались рабочие места наводчика (слева от пушки), командира танка (за наводчиком) и заряжающего (справа от пушки). На днище боевого отделения размещалась основная часть боеукладки, а вдоль бортов — топливный и масляный баки. Над боевым отделением на шариковой опоре устанавливалась башня с пушкой, двумя пулемётами, прицельными приспособлениями и приборами наблюдения. В крыше башни предусматривался люк для посадки экипажа. Над местом командира танка на крыше башни находилась неподвижная командирская башенка с пятью зеркальными смотровыми приборами, обеспечивавшая ему круговой обзор. Для обзора вперёд и в сторону кормы танка у заряжающего в крыше башни имелись два зеркальных смотровых прибора.
Моторное отделение шло за боевым, между ними ставилась перегородка. Здесь устанавливались двигатель, водяные и масляный радиаторы и два комбинированных воздухоочистителя.
Трансмиссионное отделение находилось в кормовой части танка; между ним и моторным отделением шла перегородка. Здесь размещались узлы и агрегаты трансмиссии.
КОРПУС танка сваривался из катаных броневых листов толщиной 20, 30, 40, 60 и 75 мм. Сварные швы и стыки между отдельными листами усиливались угольниками и накладками.
БАШНЯ — литая, овальной обтекаемой формы с кормовой нишей. В башне размещались вооружение, прицельные приспособления, приборы наблюдения, средства связи, механизм поворота башни, сиденья членов экипажа, часть ЗИПа и боеукладки.
В передней части башни в броневом корыте, закрытом снаружи подвижной бронировкой, были установлены пушка, пулемёт и прицел. Корыто крепилось к башне болтами и имело две приваренных щеки (правую и левую) специальной конструкции, на которых крепилась вся спаренная установка. В задней части правой щеки вваривался корпус стопора орудия, в который ввинчивался стопор орудия по-походному. В нише башни, с левой стороны, был сделан прилив с отверстием для монтажа шаровой установки кормового пулемёта. Внутри ниши находились гнёзда для размещения боекомплекта.
Вварная крыша башни, изготовленная из броневого листа толщиной 40 мм, имела вырезы под входной люк, установку командирской башенки, двух зеркальных смотровых приборов и перископического прицепа, лючки для вентиляции и сигнализации. Входной люк круглой формы закрывался броневой крышкой. Для облегчения открывания крышки люка служил торсион, который одним концом был закреплён в кронштейне на крыше башни, а другим — в специальном четырёхгранном отверстии петли крышки. В открытом положении крышка удерживалась фиксатором, а в закрытом — запиралась двумя замками.
Невращающаяся командирская башенка устанавливалась на крыше башни и обеспечивала командиру танка круговое наблюдение. Она имела пять прямоугольных вырезов для установки зеркальных смотровых приборов, равномерно располагавшихся по её периметру. С боков вырезы были защищены броневыми щеками, а сверху — броневыми крышками, закреплёнными на ней шарнирно. Крышки независимо друг от друга открывались изнутри танка путём нажатия на специальные рычажки, размещённые сбоку от смотровых приборов.
