1941年初期，这种坦克被命名为KV-2。在这之前，KV-1被称为“装备小炮塔的坦克”，而KV-2被称为“装备大炮塔的坦克”。1940年2月10日，进行了第一次测试。当时苏联的设计师们并不具备设计如此重型坦克的经验。他们在榴弹炮的炮身上安装一个小盖子，这个小盖子的作用是防尘以及弹片和子弹。在第一次射击的时候这个盖子被撕裂了，之后就再也没有使用过。

　　1940年，2辆KV-2坦克就被送至前线。不过据说在苏联卫国战争前KV-2并没有参加过战斗。这2辆KV-2坦克向已经被攻占的雕堡射击，射击效果很好。1940年后期，KV-2重型坦克正式装备部队。苏军坦克兵喜欢称呼KV-2坦克为“大胆的人”。

　　生产过程中，坦克的炮塔被做过细微的改进并加装了DT机枪。缩短的M-10榴弹炮可以发射52kg的高爆弹。海军的1915/28型半-穿甲弹KV-2也可以发射，不过这种炮弹一般只有苏军海军使用，而且库存很少。KV-2的操作手册上还写着如何使用穿甲弹和反混凝土炮弹。KV-2坦克携带36发炮弹以及3087发机枪弹。6名乘员：坦克指挥员，火炮指挥员，第二火炮指挥员(装填手)，炮手，驾驶员，无线电手。除了152mm榴弹炮，还有其他一些类型的火炮曾被设计安装在KV-2上。其中一种是长身管的106.7mm Gun ZIS-6型炮。从1941年5月至6月，安装ZIS-6型炮的KV-2进行了工厂测试，之后又被送去进行ANIOP测试，不过失败了。主要问题是火炮的弹药，该炮所使用的炮弹很重不便于一个装填手操作。41年3月的时候，另外一种85mm Gun F-39型炮也试图安装在KV-2上并进行了测试，不过似乎之后这方面的记录便很难找了。

　　KV-2和KV-1一样在转动和底盘上有严重的缺陷。此外，大多数的KV-2坦克所携带的炮弹数量都不正常。尽管如此，KV-2坦克的出现还是给德军坦克手造成了可怕的心理恐惧。当时除了88mm高射炮，几乎没有任何武器能成功摧毁这种巨兽。

　　大多数的KV-2坦克都是因为故障而损失的。例如第41坦克师损失了33辆坦克中的22辆KV-2坦克，只有5辆是被敌人击毁的，其他17辆都是因为故障或者燃料耗尽而被抛弃。1941年10月，KV-2坦克的生产被取消，苏联一共制造了334辆KV-2坦克。