Wersja ciężkiego czołgu KV-1S to znacznie zmodyfikowana wersja KV-1, której odjęto cześć pancerza by zwiększyć szybkość i zwrotność pojazdu. Utrata elementów opancerzenia wystawiała niektóre obszary czołgu na poważne uszkodzenia w rezultacie trafienia bezpośredniego. Jednak najważniejsze punkty KV-1S nadal były dobrze chronione. Dowódcy KV-1S w trakcie walki mieli tak manewrować pojazdem aby nie narażać na bezpośredni ogień jego słabo opancerzonych punktów. Wieża KV-1S została kompletnie przebudowana. W nowej wersji wieża była mniejsza, niżej osadzona oraz dodatkowo dodano łożyskową kopułę dzięki, której dowódca miał znacznie lepszą widoczność. Boki wieżyczki podobnie jak w przypadku T34 zostały lekko pochylone. Po modyfikacji waga czołgu wynosiła 42 tony. KV-1S miał zamontowany na sobie pancerz grubości od 30 mm do 75 mm. Główne działo nowej wersji KV to L42 76,2 mm. Pojazd posiadał zapas 114 pocisków do głównego działa i około 3000 nabojów do 3 karabinów maszynowych DT “Diektiariewa Tankowoj”. Bojowe osiągi KV-1S były zblizone do możliwości czołgu T34-76 jednak koszt produkcji pierwszej maszyny był znacznie niższy. Od jesieni 1942 do zimy 1943 na front sowieckie fabryki dostarczyły 1370 maszyn KV-1S. W ostatnim kwartale 1943 roku dowództwo radzieckie podjęło decyzje o wycofaniu z produkcji pojazdu KV-1S.
