28 мая 1940 года было подписано постановление СНК и ЦК ВКП(б) № 885-330 «Об увеличении программы по выпуску тяжелых танков КВ в 1940 году на Кировском заводе Наркомтяжмаша». Согласно постановлению, завод должен был произвести в 1940 году 230 танков КВ с «большой башней». Таким образом, официально принимался на вооружение танк, который с марта 1941 года именовался как КВ-2.
КВ-2 появился в начале 1940 года как средство борьбы с укреплениями на Линии Маннергейма. Исходное задание на истребитель ДОТов предполагало размещение в башне танка 152-мм пушки большой мощности Бр-2. Однако выяснилось, что такое громоздкое и тяжелое орудие невозможно разместить в КВ, требовалось создание специального шасси. Поэтому был предложен другой вариант — новая башня с установленной в ней 152-мм гаубицей М-10.
Всего было изготовлено 204 танка данного типа. Из них 4 были построены в ходе советско-финляндской войны, еще 20 изготовлены по исходному проекту с крупной башней и орудийной установкой МТ-1 на базе гаубицы М-10. Остальные танки выпускались с «пониженной» башней и орудийной установкой «402», разработанной СКБ-4 Кировского завода, также использовавшей в качестве основы гаубицу М-10.
Изделие 218 — проект «танка-электротральщика». Представляет собой машину для подрыва мин на расстоянии токами высокой частоты. Все работы по данному проекту были прекращены в связи с началом Великой Отечественной.
КВ-2 обладал самой мощной орудийной системой того периода. Однако установка такой системы вызвала ряд проблем. Боевая масса танка, даже с «пониженной» башней, достигала 52 тонн, что сильно ухудшало надежность шасси. Кроме того, КВ-2 являлся скорее штурмовой самоходной артиллерийской установкой (САУ), чем обычным танком. Выпуск этих танков был прекращен в июле 1941 года. В дальнейшем развитие подобных боевых машин пошло по пути создания специальных штурмовых САУ, которые оснащались более мощными орудийными системами и почти не отличались по массе от базового танка. Первой такой серийной САУ стала КВ-14 (СУ-152), созданная на шасси КВ-1 в начале 1943 года.