И первая и вторая формы существительного правильные. Каким будет окончание в данном слове, зависит от окончания в другом существительном предложения.
Если в соседнем существительном окончание -ов, тогда употребляется первый вариант -
килограмм. Например: пять килограмм лимонов.
В других случаях используется форма - килограммов. К примеру, пять килограммов мяса.
