Pierwszy model produkcyjny, bolączką tych czołgów były częste awarie, same czołgi jednak okazały się praktycznie niezniszczalne w czasie wojny zimowej. Prototyp został uzbrojony w armatę , po powrocie z Finlandii dokonano wymiany działa na armatę F-32, a późniejsze wersje z 1940 roku posiadały 76-milimetrową armatę F-34, czołg posiadał pancerz grubości od 30 do 90 mm. Pierwsza wersja była nazywana przez Niemców "KW-1A", a druga "KW-1B". Zbudowano 141 egzemplarzy.
KW-1E KW-1 z blachami stalowymi ("ekranem") jako doraźną formą pogrubienia pancerza. W wieży po bokach miał wizjery.
KW-1 Model 1941 Wieża ze stali odlewanej uzbrojony w nową armatę F-34 lub ZiS-5 z dłuższą lufą i posiadał pancerz 30–95 mm. Niemieckie oznaczenie "KW-1C".
KW-1K Pojazd uzbrojony w wyrzutnię niekierowanych pocisków rakietowych RS-82.
KW-1S Model 1942 Litera "S" oznaczała skorostnyj (ros. szybki). Czołg ten miał nową lżejszą i mniejszą wieżę, masę mniejszą o 5 ton oraz za sprawą zmodyfikowanego układu przeniesienia napędu - większą prędkość. Uzbrojony był w ZiS-5 i posiadał pancerz 30–82 mm. Powstało 1106 czołgów tego typu budowanych w Czelabińskich Kirowskich Zakładach na Uralu.
KW-2
KW-2 Model 1939 - Wersja uzbrojona w haubicę kalibru 152 mm M-10 i nową wieżę.