Судя по этому письму, создалась парадоксальная ситуация: завод, стремясь выполнить план, предъявлял военной приёмке практически небоеспособные танки, а военные, прекрасно об этом осведомлённые, их принимали. Никаких мер по устранению недостатков не предпринималось. СКБ-2 увлечённо занималось проектированием новых супертанков КВ-3, КВ-4, КВ-5, КВ-220 и других. Уже летом 1940 года обсуждался вопрос о разработке танков с более мощным, чем у КВ, бронированием и вооружением. Кировский завод получил задание изготовить такие танки уже в ноябре 1940 года. До совершенствования ли серийных КВ тут было?
Правда, в ноябре в производство запустили «большую пониженную башню» для танка КВ-2, которая отличалась от предыдущей меньшими габаритами, массой и относительной простотой в производстве. Одновременно на всех танках КВ ввели усиленную конструкцию поворотного механизма и новую боеукладку для артвыстрелов и пулемётных дисков. Однако двигатель и коробка передач изменений не претерпели.
Всего до конца 1940 года Кировский завод изготовил 139 КВ-1 и 104 КВ-2 (24 из них с установкой МТ-1), выполнив таким образом плановое задание.
План производства на 1941 год предусматривал выпуск 1200 танков КВ. Из них на Кировском заводе — 1000 (400 КВ-1, 100 КВ-2 и 500 КВ-3) и 200 КВ-1 — на ЧТЗ. В дальнейшем предполагалось оставить на Кировском заводе производство только КВ-3, а КВ-1 и КВ-2 передать на ЧТЗ.
Столь обширный производственный план требовал коренной перестройки и расширения производственной базы. На Кировском заводе были введены в строй новые специальные танковые цехи — сборочный СБ-2 и сдаточный СД-2. Перестроили цех МХ-2, являвшийся основным в танковом производстве. Были расширены и заготовительные цехи — литейные, кузнечные, термические, холодно-штамповочные и другие. В феврале по распоряжению наркома тяжёлого машиностроения А. Ефремова расположенный по соседству механический завод имени Молотова был передан Кировскому заводу.
Главным новшеством машин выпуска 1941 года, по сравнению с танками, изготовленными в 1940 году, стало вооружение их 76-мм пушкой Ф-32 вместо Л-11. Орудие Л-11, разработанное в артиллерийском КБ Кировского завода, имело ряд конструктивных недостатков, и его установка в танки рассматривалась лишь как временная мера. Орудие Ф-32, созданное в КБ завода № 92 (г. Горький) под руководством В. Г. Грабина, отличалось от Л-11 простотой в изготовлении и надёжностью в эксплуатации. Кировский завод должен был в первом полугодии 1940 года изготовить партию из 30 пушек Ф-32 и развернуть валовое производство этих систем с 1 августа 1940 года.
Но завод этого решения не выполнил, продолжая отстаивать свою пушку Л-11, пытаясь усовершенствовать и упростить её конструкцию. В апреле кировцы заручились поддержкой В. А. Малышева, который в письме председателю Комитета Обороны положительно отзывался об Л-11, но всё было тщетно. В мае 1940 года начальник АБТУ Д. Г. Павлов докладывал в ЦК ВКП(б):
«В результате испытаний Ф-32 и Л-11 установлено, что Ф-32 в танке обладает целым рядом преимуществ перед Л-11».
По плану Кировский завод должен был изготовить и сдать до конца года 130 орудий Ф-32. Однако в 1940 году удалось изготовить только 50 пушек, а устанавливать их в КВ начали с января 1941 года.
Следует отметить, что уже в 1940 году многие военные критиковали КВ за недостаточно мощное вооружение. Ведь на тяжёлом КВ-1 и среднем Т-34 были установлены одинаковые пушки Л-11. А после того как на Т-34 с начала 1941 года стали устанавливаться орудия Ф-34, вооружение КВ-1 стало слабее, чем у среднего танка!
Новые мощные 85-мм и 95-мм танковые пушки начали разрабатываться уже летом 1940 года в КБ завода № 92. Осенью того же года они прошли испытания в башне танка Т-28. В конце 1940 года то же КБ спроектировало 76-мм танковую пушку Ф-27, имевшую баллистику 76-мм зенитного орудия 3К (начальная скорость 813 м/с). Пушка Ф-27 успешно прошла испытания, однако в связи с развёртыванием работ по танку КВ-3 все работы по этой артсистеме были прекращены.