Помимо танковых бригад и батальонов, танки КВ направлялись непосредственно в распоряжение командующих бронетанковыми и механизированными войсками фронтов для пополнения частей, уже ведущих боевые действия. Например, в мае 1942 года для пополнения войск было отгружено 128 танков КВ — 28 Брянскому, 20 Калининскому, 30 Крымскому фронтам и 40 Юго-Западному направлению. В начале июля 1942 года по личному распоряжению И.В. Сталина началось формирование отдельных танковых батальонов КВ по 15 машин и отдельных танковых рот по 10 машин в каждой. 6–7 июля два таких батальона направили под Воронеж, а 12 отдельных рот — в 40-ю и 6-ю резервную армии, а 11 июля восемь рот ушли в распоряжение командующего 62-й армией. Кроме того, летом 1942 года были сформированы как минимум две танковые бригады, полностью укомплектованные КВ, — 133-я и 217-я, которые успешно действовали на Сталинградском направлении, но понесли тяжелые потери.
Неудачным оказалось применение КВ весной 1942 года на Крымском фронте и под Харьковом. В распутицу тяжелые танки в больших количествах выходили из строя из-за поломок коробок передач. Боевую эффективность танков КВ снижали и другие обстоятельства. Например, недостатки в структуре танковых частей, когда в бригаде имелась рота тяжелых танков КВ, рота средних и рота легких танков. Управлять такой бригадой было тяжело, по крайней мере, по двум причинам: во-первых, на танках стояли радиостанции разных типов и связь по радио между ротами была довольно сложной; во-вторых, на марше роты шли с разными скоростями; в-третьих, тяжелые танки КВ, действовавшие, как правило, в первом эшелоне или в передовом отряде, затрудняли движение идущим вслед средним и легким танкам, так как нарушали мосты и переправы. Вместе с тем как танк поддержки пехоты КВ не имел себе равных — толстая броня и большой силуэт позволяли пехотинцам надежно укрываться за ним в ходе атаки. Кроме того, при движении на первой передаче скорость КВ была такой же, как у шедших в атаку солдат. По отзывам танкистов, танк Т-34 было довольно сложно вести со скоростью 5–6 км/ч, в результате чего они часто отрывались от своей пехоты в ходе атаки.
Следует отметить, что, несмотря на низкую надежность агрегатов КВ, при грамотной эксплуатации и наличии запасных частей можно было эксплуатировать эти машины достаточно долго. Генерал-майор И.А. Вовченко, прибывший на фронт для определения качества тяжелых танков осенью 1942 года, написал: «…В руках опытных водителей танк КВ отработал в походе и в бою по пять тысяч часов, машины прошли без ремонта мотора по три тысячи километров. Это почти в три раза больше, чем предусмотрено техническими условиями эксплуатации танков. Семьдесят вмятин и три тысячи пройденных километров! На этих машинах можно дойти до Берлина без ремонта. Таково было единодушное мнение гвардейцев-танкистов 3-й бригады 7-го корпуса, которым командовал Павел Ротмистров».
И действительно, при грамотном использовании КВ могли успешно бороться с немецкими танками. Например, командир взвода 158-й танковой бригады Юго-Западного фронта Д. Шолохов 30 июля 1942 года в районе населенного пункта Нестерное уничтожил на своем КВ 8 танков противника, а командир КВ 15-й танковой бригады С. Коновалов, прикрывая отход товарищей у хутора Нижнемитякин Ростовской области, остановил вражескую колонну, уничтожив 16 танков, 2 бронеавтомобиля и 8 автомашин.
И тем не менее на втором году войны у многих советских танковых командиров сложилось довольно негативное мнение о боевых качествах КВ. Например, вызванный в сентябре 1942 года в Ставку генерал-майор танковых войск М.Е. Катуков на вопрос Сталина о танках ответил, что танки Т-34 полностью оправдывают свое назначение, а тяжелые танки КВ неповоротливы и медлительны, препятствия преодолевают с трудом, ломают мосты и вообще приносят много хлопот. Да и вооружение их не отличается от средних танков — та же 76-мм пушка. Вот если бы на КВ пушка была бы посильнее, тогда другое дело.
К концу 1942 года большая часть танков КВ-1 была потеряна. Они довольно долго сохранялись в составе частей на стабильных участках советско-германского фронта — Ленинградском, Волховском и Карельском фронтах. Небольшое количество КВ-1 участвовало в боях на Курской дуге летом 1943 года, а отдельные танки воевали до осени 1944 года.