Pri nasadení vo Fínsku sa ukázalo, že štandardný kanón L-11 nie je dostatočne silný na boj proti nepriateľským opevneniam. Začal sa preto rozpracovávať projekt tanku KV so 152 mm húfnicou. Tento tank neskôr dostal názov [[KV-2]].
Sériová výroba tankov KV sa začala v [[Leningrad]]skom [[Kirovský traktorový závod|Kirovskom traktorovom závode]] vo [[február]]i [[1940]] a v [[ČeljabinskýČeľabinský traktorový závod|ČeljabinskomČľabinskom traktorovom závode]] [[19. júl]]a [[1940]], kde začala stavba samostatnej výrobnej haly práve pre tanky KV. Ale prvý tank KV-1 bol v [[ČeljabinskČeľabinsk]]u vyrobený až [[31. december|31. decembra]] [[1940]]. Na rok [[1941]] bola plánovaná výroba 1 200 tankov KV rôznych modifikácií. Väčšinu z nich mali vyrobiť v [[Leningrad]]e (1 000 ks). V [[ČeljabinskČeľabinsk]]u sa však do [[operácia Barbarossa|napadnutia ZSSR]] podarilo vyrobiť iba niekoľko kusov. V roku [[1940]] vyrobili celkovo 243 kusov KV-1 a [[KV-2]] a v prvej polovici roku [[1941]] 393 kusov. [[Sovietsky zväz]] bol v tej dobe jediná krajina na svete ktorá sériovo vyrábala ťažké tanky v takom veľkom množstve.
Po začiatku vojny a následnej mobilizácii výroba ťažkých tankov KV v Kirovskom závode ešte vzrástla. Tanky dostali najvyššiu prioritu, výroba sa rozšírila a začali na nej participovať aj ďalšie závody v [[Leningrad]]e. Časti Kirovského závodu však boli čoskoro presunuté do ČeljabinskaČeľabinska. Tamojší traktorový závod sa tak stal najväčším výrobcom tankov v celom ZSSR. Nehľadiac na ťažkosti spojené s evakuáciou výroby a premiestňovaniu ľudí a strojov bolo do konca roku [[1941]] vyrobených 933 tankov KV, v roku [[1942]] ich už bolo 2 553 kusov. Ešte v priebehu roku 1941 sa začala vyrábať verzia KV-1E so zosilneným pancierovaním a KV-1B s kanónom F-34 kalibru 76,2 mm. Táto sa stala známa ako KV-1 vzor 1941. V roku 1942 prišlo prvé zlepšenie v podobe KV-1C s motorom výkonnejším o 75 kW a novou vežou, ktorá bola na rozdiel od predchodcov odlievaná.
V [[august]]e [[1942]] sa výroba základného typu KV-1 zastavila a vyrábal sa už iba variant KV-1S so slabším pancierovaním. Tanky KV neoslabovalo ani tak ich pancierovanie, ktoré v skutočnosti mohli prestreliť iba nemecké 88 mm protilietadlové kanóny FLAKFlak (a tých Nemci nemali nikdy dosť), ale skôr ich neadekvátne nasadenie a slabý výcvik posádok. Záujem o túto verziu tanku prejavili aj západní spojenci. Neskôr britská a neskôr americká delegácia navštívili ČeljabinskČeľabinsk, po čom boli následne dva kusy KV-1S poslané do USA ku skúškam, ktoré sa uskutočnili na polygóne americkej armády v [[Aberdeen]]e. Americkí experti vysoko hodnotili výzbroj, pancierovanie a torzné pérovanie podvozku. Za slabé miesta tanku označili zastaralú [[prevodovka|prevodovku]], nevhodné vzduchové filtre a nízku kvalitu výroby strojmi obrábaných súčastí, ktorá znehodnocovala inak veľmi dobré konštrukčné riešenie vozidla.
Na základe tankov KV-1 sa vyrábal tiež hrôzu naháňajúci [[KV-2]] a neskôr - od roku [[1943]] tanky [[KV-85]], či [[samohybné delo]] [[SU-152]].
