Неожиданное решение предложил основной разработчик тяжелого танка КВ-1 Николай Леонидович Духов.

Он брался установить на своем тяжелом танке, уже показавшем неуязвимость от финских противотанковых снарядов, 152-мм гаубицу-пушку. Сомнений было много: не опра-кинется ли машина при выстреле, выдержит ли такую нагрузку ходовая часть и трансмиссия, не оторвется ли башня? Все-таки новый танк решили делать. База уже была испытана, но чтобы смонтировать в танке могучее 152-мм орудие МЛ-20С, пришлось создать высокую башню, значительно увеличившую фронтальную проекцию машины (высота стала 329 см) и несколько снизившую скорость (30 км/ч). Вес вырос до 52 т, а бронирование осталось прежним, лоб и борт — 75 мм.

Экипаж КВ-2 (такое обозначение получила новинка) состоял из 6 человек. В отделении управления размещались командир, механик-водитель и радист-пулеметчик. Расчет орудия был сосредоточен в башне. Специфика обслуживания MЛ-20C предусматривала кроме наводчика и заряжающего еще и замкового (замок был поршневого типа и автоматически не закрывался и не открывался). Первые испытания, проведенные в заводском тире, развеяли все сомнения скептиков: прочность конструкции оказалась вполне достаточной. Два опытных танка КВ-2 стали готовить к отправке на фронт.

«Препятствия на линии Маннергейма, — вспоминал позже командир одной из этих машин Э. Глушак, — были сделаны основательно. Перед нами высились в три ряда громадные гранитные надолбы. И все же для того, чтобы проделать проход шириной в 6—8 м, нам понадобилось лишь пять выстрелов. Пока взламывались надолбы, противник нас непрерывно обстреливал. ДОТ мы быстро засекли, а затем двумя выстрелами бетонобойными снарядами полностью его разрушили. Когда вышли из боя, на броне насчитали 48 вмятин, но ни одной пробоины».