Буквально за несколько недель до начала войны конструкторы ЛКЗ приступили к работе над новым тяжелым (по современной классификации — сверхтяжелым) танком, получившим название КВ-5. Толчком к разработке этой оригинальной машины послужили сведения о наличии в Германии тяжелых танков с мощным противоснарядным бронированием (впрочем, оказавшиеся ложными). КВ-5 обладал поразительно толстой по тем временам броней: лоб — 170 мм, борт— 150 мм и башня — 170 мм. Еще одной отличительной чертой танка была крайне малая высота корпуса (менее 1 м), компенсировавшаяся наличием специальных башенок для механика-водителя и стрелка. На КВ-5 устанавливалась недавно разработанная 107-мм пушка ЗИС-6 (Ф-42), способная бороться со всеми танками противника.

К концу июня 1941 года были готовы чертежи машины, а через месяц, несмотря на переброску всех сил на производство серийных КВ-1, сотрудники завода в инициативном порядке изготовили отдельные детали корпуса. Увы, дальше этой стадии работы над КВ-5 не продвинулись.