Конструирование новой, усовершенствованной модели тяжелого танка с максимальным использованием при этом лучших технических решений, применявшихся на танке KB, разработчики конструкторского бюро Ж. Я. Котина начали еще в довоенное время и продолжали без больших перерывов в течение всего 1941 г. За этот период ими была исследована целая серия промежуточных моделей тяжелых танков: 50-тонный КВ-3 с 76-мм пушкой, 63-тонный КВ-220 с 85-мм пушкой, проект 90-тонного КВ-4 со 107-мм пушкой и ряд других экспериментальных боевых машин.
После эвакуации из блокированного Ленинграда в Челябинск ленинградские конструкторы, используя базу танка КВ-1, спроектировали и изготовили в металле еще несколько опытных машин, среди них — двух- и трехствольная самоходная установка КВ-7, огнеметный танк КВ-8 и вооруженный 122-мм гаубицей тяжелый танк КВ-9.
Вспоминая об этих разработках в послевоенных интервью, Ж. Я. Котин подчеркивал: «Совершенствование конструкции тяжелого танка во время войны и модернизация машины производились на основе широкой унификации и преемственности каждой из разрабатываемых моделей».
И действительно — КВ-2 являлся первой разновидностью танка КВ-1 и отличался от базовой машины лишь оригинальной башней больших размеров, необходимой для размещения в ней 152-мм гаубицы. Однако и в этой совершенно новой башне отдельные узлы, поддающиеся унификации, например пулеметная установка в шаровой опоре, были идентичны с КВ-1. По ходовой же части эти машины были полностью унифицированы с танками КВ-1 выпуска 1940–1941 гг.
На танке КВ-3 ходовая часть и силовая передача, несмотря на установку нового 700-сильного двигателя В-5, оставались такими же, как на КВ-1. На башне, которая, кроме увеличения толщины брони, не имела отличий от базовой машины, впервые на котинских танках появилась командирская башенка, применявшаяся позднее на многих модификациях КВ.
Даже на танке КВ-220, превосходившем по массе базовый танк почти на одну треть и получившем из-за этого дополнительно по одному опорному и поддерживающему катку на каждый борт, сами катки, торсионы, траки гусениц и другие элементы ходовой части оставались такими же, как на КВ-1.
Основные принципы унификации не нарушались и на других танках, разрабатываемых конструкторским бюро Ж. Я. Котина. Этот метод проектирования был использован и при создании самоходно-артиллерийских установок. Так, самоходно-артиллерийскую установку КВ-7 удалось спроектировать лишь благодаря широкому использованию основных элементов ходовой части и корпуса КВ-1, измененного для установки двух вариантов бронированной боевой рубки с артиллерийскими системами.
Максимальная унификация всех проектируемых боевых машин — одна из характерных черт котинского конструкторского направления — позволяла ему создавать опытные машины на базе проверенных на практике узлов и агрегатов серийных машин. Такой подход исключал дорогостоящие, затяжные поиски «оригинальных» решений и способствовал быстрейшему внедрению новой модели в производство. При этом обеспечивалось освоение нового изделия на основном заводском оборудовании и, как правило, на тех же производственных площадях.
Растущие потребности войны заставляли советских инженеров-танкостроителей постоянно искать такие конструкции боевых машин, которые обеспечивали бы непрерывное техническое превосходство наших танков над бронированными машинами немецко-фашистской армии.
Глубокое понимание обстановки на фронте и в промышленности привело Ж. Я. Котина к мысли о создании стационарной базы для совершенствования конструкции тяжелых танков. В. А. Малышев поддержал его идею, и в марте 1942 г. был издан приказ об организации специального Опытного танкового завода. Новый завод расположился на обособленной территории, принадлежавшей ранее Опытному тракторному заводу в Челябинске. У этого завода были своя кузница, сталеплавильная печь, вагранка, участок формовки и литья чугунных и стальных изделий, а также модельный цех и лаборатория.
