В первом из двух вариантов, предложенном Г. Н. Москвиным, самоходная установка имела три орудия. 76-мм пушка ЗИС-5 устанавливалась посередине, а две другие калибром 45 мм располагались по бокам. Боекомплект центрального орудия составлял 93 снаряда, а 45-мм пушки имели по 100 снарядов каждая. Механизм наводки для всех трех пушек был общим, и монтировались они все в одной рамке, закрываемой общей маской. Пушки могли вести как залповый огонь, так и одиночную стрельбу с высокой скорострельностью из каждого орудия в отдельности. По вертикали пушки могли наводиться до 20 градусов, по горизонтали грубая наводка осуществлялась поворотом всей машины и точная наводка ± 7 градусов за счет поворота пушки в рамке. В переднем лобовом листе, так же как и на танке КВ, устанавливался пулемет ДТ в шаровой опоре. Второй такой же пулемет имелся в кормовой стене боевой рубки, а третий устанавливался в башенке на крыше рубки, откуда можно было вести круговой обстрел.
Во втором варианте КВ-7 на машине предусматривались только две пушки, но зато обе калибра 76 мм с общим боекомплектом 150 выстрелов.
Руководители Танкограда придавали большое значение изготовлению опытных образцов новой самоходки, ведь это была первая боевая машина эвакуированных из Ленинграда конструкторов. Директор завода специальным приказом от 14 декабря 1941 г. назначил ведущим инженером проекта КВ-7 энергичного ленинградского инженера Л. Е. Сычева. В приказе подчеркивалось, что все работы по новым машинам необходимо вести бесперебойно и считать выполнение этого задания главной задачей цеха.
Общее руководство артиллерийскими и танковыми конструкторами и контроль за выполнением работ директор завода возложил на заместителя главного конструктора Н. М. Синева, в группу вооружения от конструкторов-танкистов были назначены А. С. Шнейдман, Б. А. Красников и др.
Особая срочность сборки КВ-7, кроме военной необходимости, связывалась еще и с тем, что оба ее варианта и конструируемый параллельно огнеметный танк КВ-8 подлежали отправке в Москву в качестве своеобразного рапорта партии и правительству о том, что ленинградские танкостроители задание Родины выполнили и не только наладили выпуск тяжелых танков на Урале, но и приступили на новом месте к созданию более совершенных образцов бронетанковой техники.
29 декабря 1941 г. оба варианта самоходных артиллерийских установок КВ-7 и огнеметный танк КВ-8 были погружены на железнодорожные платформы, а уже в дороге их доукомплектовывали и докрашивали. До Москвы эшелон долетел по «зеленой улице». С этим эшелоном ехали директор Танкограда И. М. Зальцман и главный конструктор Ж. Я. Котин. Одновременно в Москву следовала группа руководящих конструкторов-разработчиков, в которую входили: Л. И. Горлицкий, Н. Л. Духов, Н. М. Синев, Л. Е. Сычев и конструктор огнеметов И. А. Аристов.
В Москве опытные машины направили на испытательный полигон и там в присутствии Маршала Советского Союза К. Е. Ворошилова, генералов Н. Н. Воронова и Я. Н. Федоренко провели артиллерийскую часть испытаний.
Глубокой ночью конструкторов принял И. В. Сталин. В разговоре выяснилось, что он уже ознакомился с новогодним подарком танкоградцев, но при этом сказал:
— Зачем три пушки? Пусть будет одна, но хорошая!
В его кабинете, кроме военных, находились И. М. Зальцман, Л. И. Горлицкий и Ж. Я. Котин, имевший звание военного инженера 1-го ранга и носивший «шпалы» в петлицах, соответствующие воинскому званию «полковник».
— А почему конструктор у нас в звании полковника? — спросил Верховный Главнокомандующий. — Пора присвоить ему генеральское звание.
Распоряжения И. В. Сталина, как известно, выполнялись немедленно. 6 января 1942 г. Жозефу Яковлевичу Котину было присвоено звание генерал-майора технической службы.
А замечание Верховного Главнокомандующего об установке одной, но хорошей пушки руководители Танкограда восприняли как директивное указание и, вернувшись в Челябинск, сразу же приступили к поиску более подходящего вооружения для самоходных артиллерийских установок. Опыт в этом деле у ленинградцев имелся: они еще до войны на свой танк КВ-2 ставили 152-мм гаубицу, испытывали 85-мм пушку В. Г. Грабина, а затем и 107-мм танковую пушку его же конструкции.