Танк КВ, вооруженный 152-мм гаубицей, в документах того времени именовался как «КВ с большой башней», а машина с 76-мм пушкой — «КВ с малой башней». Вскоре появилось и другое обозначение — танки со 152-мм гаубицами называли КВ-2, а с 76-мм пушкой — КВ-1. При этом параллельно могли встретиться обозначения «с большой» или «с малой башней».
Схема с изображением танка КВ-1, на которой отмечены места и характеристики попаданий в танк снарядов во время действий машины на Карельском перешейке в декабре 1939 года (АСКМ).
10 февраля 1940 года на Кировском заводе провели первое испытание башни с гаубицей, установленной на шасси опытного танка КВ № У-0 (У — установочная партия, 0 — нулевой образец, то есть опытная машина) вместо башни с 76-мм орудием. 17 февраля опытный танк и первый танк установочной партии У-1 (тоже со 152-мм гаубицей) отправили в Действующую армию на Карельский перешеек. 22 февраля на фронт ушел танк У-2 с башней опытного танка У-0 (с 76-мм орудием Л-11), а 29 февраля — машина У-3 с гаубицей. КВ № У-4 (также с гаубицей) собрали 13 марта, но к этому времени война уже кончилась. После завершения боев танк КВ № У-0 получил «свою» башню с 76-мм орудием, а на У-2 установили башню со 152-мм гаубицей, до этого смонтированной на У-0.
Действовавшие на фронте КВ свели в отдельную роту тяжелых танков под командованием капитана И. Колотушкина (кроме КВ в ее составе имелся опытный тяжелый танк Т-100, СМК подорвался на фугасе 19 декабря 1939 года, и оставался на поле боя до конца советско-финляндской войны). Рота действовала в составе 20-й тяжелой танковой и 13-й легкотанковой бригады на Карельском перешейке. После окончания советско-финляндской войны было составлено как минимум два отчета о боевых действиях танков КВ, СМК и Т-100. В одном из этих документов, направленном в АБТУ КА 4 апреля 1940 года, по поводу КВ говорилось следующее:
«Тактико-технические свойства танков, выявившиеся в результате их боевой работы.
1. Высокая сопротивляемость брони действию бронебойных снарядов калибра 37–45 мм, выпущенных с дистанции 150–250 м…
2. Хорошая проходимость и маневренность на поле боя.
Танки легко преодолевали поле боя, изрытое воронками глубиной 1–1,5 метра и шириной 2–3 метра. Проделывали проходы в лесу при диаметре деревьев 50 см. Преодолевали канавы, наполненные водой, глубиной в 1 метр и шириной 3 метра, рвы шириной 4,5–5 метров, снежный покров 0,8–0,9 метров, подъемы до 35 градусов, и двигались при крене 30–35 градусов.
…4. Способность проходить через отдельные противотанковые мины.