По итогам первых боёв с немцами летом 1941 года было принято несколько попыток улучшить КВ. Для начала танки стали экранировать 25-мм плитами. По замыслу конструкторов и без того хорошо бронированная машина должна была быть защищена и от тяжёлых пушек калибром 88, 105 и 150 мм. Программу экранирования пришлось свернуть, ходовая часть не выдерживала возросшего веса. Из-за тех же проблем были отвергнуты проекты тяжёлых танков на базе КВ - Т-150 и Т-220.
Другой темой стало усиление вооружения. Оказалось, что без существенной переделки башни можно уместить 122-мм гаубицу У-11. Зимой 1941-42 годов провели испытания, постреляли, порадовались. Дело в том, что за неимением у гаубицы штатного бронебойного боеприпаса стреляли снарядом от пушки А-19. Бронепробитие он показывал замечательное, но давление в канале ствола было почти в два раза выше штатного, что грозило разрушением затвора (и гибелью экипажа). При штатном заряде бронепробитие было не лучше, чем у 76-мм пушки ЗИС-5. Эта модернизация была отвергнута.
В сравнении с Т-34 КВ был дороже и тяжелее. Он был избыточно защищён против 37-50-мм пушек, но так же не выдерживал огня крупнокалиберных пушек. И при этом КВ имел точно такое же вооружение, а значит и огневую мощь, как у среднего танка. А если нет разницы, зачем платить больше?

Небольшое отступление по теме танков. вооружённых гаубицами. На момент испытания У-11 её бронепробития было достаточно для эффективного поражения любого танка вермахта. А мощный осколочно-фугасный снаряд точно пригодился бы тяжёлому танку.
А как с этим обстояло дело у других стран? Самый массовый немецкий танк PzKpfw IV изначально вооружался короткоствольной пушкой 7,5 cm KwK 37 и задумывался как машина поддержки. Противотанковым средством было орудие 3,7 cm KwK 36, устанавливавшееся на PzKpfw III. 76-мм гаубицы устанавливались на некоторые модфикации британских танков Matilda II и Churchill. На Churchill также ставились 95-мм гаубицы, этой же гаубицей вооружались средние Centaur Mk IV и Cromwell Mk VI. Американцы устанавливали 75-мм гаубицу на шасси лёгкого танка М5 (на фото), а на средний танк М4 Шерман ставили 105-мм гаубицу.
Таким образом у всех, кроме нас, были такие танки. КВ-2, наверное, нельзя считать машиной поддержки, это была самоходка, её штатными боеприпасами были бетонобойные снаряды. Мысль перевооружить танк КВ гаубицей возникла в условиях "орудийного голода", производство переносилось на восток, танковых пушек не хватало. У-11 всё равно надо было дорабатывать, например, улучшать скорострельность и условия экипажа, а срочная необходимость вроде бы исчезла.

Итак, не сумев усилить танк, весной-летом 1942 года конструкторы стали улучшать КВ в другую сторону - облегчать машину, чтобы повысить её надёжность. Облегчить можно было только одним способом - уменьшить бронирование. Толщину лобовой брони оставили прежней, бортов - снизили с 75 до 60 мм, кормы - с 60 до 40. Масса снизилась на 5 тонн, скорость и динамика возросли, а главное - возросла надёжность, машина не была перегружена, количество поломок трансмиссии и ходовой части резко снизилось. В условиях катастрофического начала войны удешевление выпуска и повышение надёжности танков было крайне важным. КВ-1с (скоростной) по ТТХ ещё больше приблизился к средним танкам.
Казалось бы, снижение толщины брони является ослаблением танка. Но в в конце 1942-начале 1943 годов на вооружение вермахта поступили противотанковые пушки 7,5 cm Pak 40, танки Пантера и Тигр. С их появлением все танки серии КВ сразу устарели, и ослабление брони "скоростных" танков не играло никакой роли.
КВ-1с в 1943 году попытались модернизировать, установив 85-мм пушку. Пошли по тому же пути, что и с тридцатьчетвёркой. На испытанное шасси установили башню от разрабатываемого танка ИС. Получилось так себе, потому что у ИС'а башня и подбашенная коробка были намного шире. Тем не менее фронт нуждался в хорошо вооружённых машинах. Кентавров КВ-85 выпустили полторы сотни, на этом история танков КВ в общем закончилась.

Итак, по мысли советских военачальников танки Т-28 и Т-35 заменялись на тяжёлый КВ, танки серии БТ - на Т-34, а Т-26 на новый, который ещё предстояло разработать. При этом Т-34 был тяжёлым (в два раза тяжелее БТ), дорогим и обладал рядом недостатков, из-за которых его вообще хотели снять с производства. Новый танк, поступающий на замену Т-26 и одновременно БТ, должен был иметь массу ~15 тонн, хорошую подвижность и броню, защищающую от мелкокалиберной противотанковой артиллерии.
В Ленинграде в 1940 году был разработан танк Т-50. Вес - 13,5 тонн, экипаж - 4 человека, броня - 37 мм лоб и борта. Развернуть производство, однако, не удалось, успели выпустить около 70 машин. Вооружался Т-50 45-мм пушкой, той же, что и Т-26 и БТ. Конструировалась боевая машина с оглядкой на немецкий PzKpfw III. При этом Т-50 по своим ТТХ был близок к американским M3 Стюарт и британским Mk.III "Валентайн", поступавшим в Красную Армию по ленд-лизу, а PzKpfw III вскоре перешёл в другую, более тяжёлую категорию средних танков.
Нишу лёгкого танка заняли Т-60, Т-70 и Т-80, разработанные с использованием автомобильных агрегатов на заводе ГАЗ.

Малый танк Т-60 был разработан в инициативном порядке главным конструктором одного из танковых заводов Николаем Александровичем Астровым. Он понимал, что запустить в производство Т-50 не удастся, и разработал ему эрзац-замену. Т-60 весил ~6 тонн, мог выпускаться на любом автомобильном или тракторном заводе. Боевой потенциал машины был невелик - автоматическая пушка калибром 20 мм и броня от 15 до 35 мм были в 1941 году неактуальны. Из плюсов можно выделить только небольшие размеры, хорошую подвижность и малошумность. Всё же это было лучше, чем ничего. В 1941-42 годах было выпущено почти 6000 боевых машин. Из аналогов можно отметить немецкий PzKpfw I,почти полностью снятый вермахтом с вооружения к началу ВОВ.
Уже осенью 1941 года был разработан танк Т-70 - развитие "шестидесятки". Вместо одного двигателя ставилось два. Корпус пришлось увеличить, но зато удалось установить 45-мм пушку в башню, а толщину брони лба довели до 45 мм. Машина не то чтобы стала сильно могучей, но довоенным танкам он не уступал. Выпустили "семидесяток" аж 8231 штуку. Чтобы вы представили их роль скажу - в Курской битве, в Сражении под Прохоровкой примерно треть советских танков были именно Т-70. Также на базе "семидесятки" была разработана лёгкая самоходка СУ-76. Их изготовили ещё больше - 14292 штук.
Т-80 разработали зимой 1942-43 годов и почти уже запустили в производство. Но по итогам летних боёв стало ясно, что танк уже совсем ни на что не годен, а самые тяжелые времена, когда хватались за соломинку, уже прошли. Из интересного отмечу большой угол возвышения пушки - в условиях городских боёв можно было стрелять по крышам домов (и даже самолётам). Всего было выпущено несколько десятков машин.

Следующему танку повезло, хоть ему и полагалось быть невезучим. Работы начались в начале 1942 года, машина получила несчастливый индекс КВ-13. На базе КВ разрабатывалась куча машин, но 13-ый не был прямым родственником первому. По техзаданию он должен был иметь тяжёлую броню и подвижность среднего. В его конструкции использовались решения, применённые как на танках семейства КВ, так и на Т-34 и даже на Т-50. Машина получилась сырой, с огромным количеством проблем. Её отправили на "доработку" и переделали почти полностью. Эти конструкторские работы, испытания и переделки заняли столько времени, что танк был закончен тогда, когда в нём появилась нужда и когда без него нельзя уже было обойтись - осенью 1943 года. Ранее он мог бы быть отвергнут, как были отвергнуты по разным причинам Т-34-57 или Т-43.
Бывший КВ-13 получил название индекс ИС-1. Большой срок проектирования - полтора года - дал превосходный результат. По весу и подвижности ИС был примерно равен танку КВ-1С, но радикально превосходил его по бронированию - толщина лба и бортов доходила до 120 мм.
Практически сразу после начала производства машина была модернизирована - лобовая деталь была изменена. После этого танк стал почти неуязвим почти для всех противотанковых средств вермахта. Более того, в башню поместили мощную 122-мм пушку. При этом ИС-2 был танком прорыва, предназначенным в первую очередь для общевойскового боя - имел круговую броню и мощный фугас. "Иосиф Сталин" не предназначался для борьбы преимущественно с танками, как, например, близкая ему по массе немецкая Пантера (толстая броня лба, длинноствольная пушка среднего калибра), но легко справлялся с ней в бою.
ИСы активно служили до 60-х годов, после чего были отправлены в резерв. Окончательно с вооружения были сняты только в 90-х годах.

Считается, что СССР по полной готовился к войне и перевооружал армию. В 1942-1943 годах, как в песне, от тайги до британских морей Красная армия стала бы всех сильней. Танковые войска получили бы Т-50, Т-34М, и даже КВ был бы сменён 70-тонным танком, не уступающим немецкому Тигру.
На самом деле, в плане техники война началась как нельзя вовремя, иначе мы в очередной раз убедились бы в правоте мысли, что лучшее - враг хорошего. "Тридцатьчетвёрка" к началу войны была худо-бедно освоена промышленностью. Если бы война не началась, а Т-34 был заменён на Т-34М, то через год их было бы всё ещё мало, а проблемы с сыростью и недоведённостью машин сохранились бы.
Причиной серьёзных поражений в начале войны Красной Армии было не техническое отставание, а неорганизованность и недостаточное обеспечение. Например, для старых танков был свёрнут выпуск запчастей, при этом 73% из них на 22 июня 1941 года нуждались в ремонте. А изучая отчёты о боевых действиях, можно натолкнуться на ситуации, когда "тридцатьчетвёрки" шли в бой против немецких танков не имея бронебойных снарядов вообще. Сходным образом обстояли дела и с другими припасами. Например, часть совершает марш и бросает танки из-за нехватки топлива. Топливо есть где-то на складе, но его нельзя доставить, потому что нет грузовиков, а грузовики планировалось реквизировать у народного хозяйства (у колхозов и предприятий). Подобные ситуации раз за разом прослеживаются по документам. И даже если находились грузовики, то автоколонна могла оказаться лёгкой целью для авиации противника. А, например, артиллерия, приданная механизированным частям, могла отстать от танков, потому что была на конной тяге. Существовали серьёзные проблемы в координации родов войск.
Таким образом, можно заключить, что и в 1942, и в 1943 годах Красная Армия скорее всего не была бы готова к войне. Главные проблемы были организационного плана, также не готова была и экономика страны.

Во время ВОВ усилия большинства конструкторов были направлены на модернизацию существующих танков, а не на разработку новых. Это и понятно - надо было постоянно наращивать выпуск, а не экспериментировать с новыми разработками (поэтому, например, отвергли Т-43). Разработка же новых машин велась по остаточному принципу, но зато спокойно, не торопясь, основательно.
И вот, одной из таких машин стал Т-44, разработанный в 1943-44 годах. Внешне он был напоминал "тридцатьчетвёрку", но при этом отличался почти во всём. Наконец, была применена торсионная подвеска. Раньше пружины подвески Кристи занимали место внутри корпуса. Освободившееся место позволило развернуть двигатель поперёк машины. Это, в свою очередь, уменьшило длину моторно-трансмиссионного отделения. Теперь вспомните, как выглядел Т-34 - башня у него располагалась впереди, из-за чего передние катки были перегружены. А у Т-44 развесовка была более грамотной - башня находилась ближе к центру - это позволило усилить бронирование лобового листа.
При примерно одинаковом весе и одинаковых габаритах новый танк был лучше бронирован и имел больший внутренний объём. Над вооружением поэкспериментировали вволю, пытались установить 100-мм пушку и даже 122-мм орудие Д-25Т, обычно устанавливаемое на ИС-2. Всё же штатно устанавливалась та же бесперспективная 85-мм пушка С-53, что и на Т-34-85.
На войну Т-44 опоздал и был выпущен сравнительно небольшим тиражом в 1823 машины, поэтому из-за слабости вооружения никто сильно не огорчился. Единственным боевым применением танка стало участие в подавлении венгерского восстания в 1956 году.

Начав выпуск Т-44, наши вдруг заметили, что война-то закончилась, и можно, никуда не торопясь, доводить машину до ума. Выдали ей новый индекс Т-54 и доводили аж до 1949 года, улучшили всё - ходовую, двигатель и т.д. Машина получила новую полусферическую башню - просторную, лёгкую и хорошо защищённую. Танк получил мощную 100-мм пушку, вполне адекватную времени.
В 1958 году машина была основательно переделана - она получила новый индекс Т-55 и систему противоатомной защиты. Машина была простой, надёжной и подходящей для применения в гипотетической третьей мировой войне.
В производстве танк оставался до конца 70-х (выпущено больше 30000), служил и непрерывно модернизировался до конца XX века. Например, первым из серийных танков получил комплекс активной защиты.
Т-54/55 стоял на вооружении нескольких десятков стран и до сих пор активно воюет во множестве конфликтов. Наиболее массово и не слишком удачно эти танки использовались арабами в ходе арабо-израильских войн. Нашей армией Т-55 широко применялись в Афганистане. Сейчас Т-54/55 стоит на вооружении множества африканских стран и воюет в Сирии. В России некоторое количество танков законсервировано и находится на хранении.

Спрямив верхнюю лобовую деталь танка ИС-2, конструкторы решили не останавливаться на достигнутом и сделать танк вовсе неуязвимым. Носовую часть сделали трёхскатной, конусообразной - по схеме "щучий нос". Бронеплиты сохраняли разумную толщину, но были установлены под острым углом и обеспечивали очень хорошую защиту. Исчезло и уязвимое место - смотровая щель мехвода - её заменили перископические смотровые приборы. Башня была каплевидной, приплюснутой, толстой и склонной к рикошетированию.
Со лба танк был неуязвим для огня почти всех современных ему танковых и противотанковых орудий, но на войну он опоздал и принял участие только в Параде Победы союзных войск в Берлине. Впечатление на союзников ИС-3 произвёл сильнейшее, ещё очень долго западные конструкторы создавали боевые машины в расчёте на борьбу именно с ИС-З.
А вот у нас такой прекрасный танк как поставили в 1945 года на конвейер, так и сняли уже в 1946, выпустив более двух тысяч машин. Дело в том, что для войны танк подходил, а вот для службы в мирное время - нет. Если танк уничтожается противником через месяц после прибытия на фронт это плохо, а если он в мирное время серьёзно ломается каждый месяц - то это вовсе недопустимо.
Оценить боевое применение сложно - советской армией ИС-3 использовался только при подавлении восстания в Венгрии в 1956 году. А в 1967 году египетская армия воевала с израильтянами. ИС'ы продемонстрировали хорошую защищённость при столкновении с "Центурионами" и М48. Но значительная часть машин была брошена египтянами в исправном состоянии! Так что эффективность боевой машины оценить невозможно.

Сняв с конвейера ИС-3, оперативно запустили ИС-4.Он был похож на ИС-2, но имел более толстую броню везде - в башне, в бортах, во лбу. Среди серийных тяжелых танков он имел самую мощную броневую защиту в мире. Броня держала не только снаряды немецких противотанковых пушек калибром 75 и 88 мм, но и перспективных орудий калибром 100-128 мм. Масса машины достигла 60 тонн, естественно, начались проблемы с надёжностью и подвижностью. Более того, даже транспортировать на поездах такой тяжёлый танк было сложно.
ИС-4 был выпущен тиражом примерно в 252 машин. Стоял на вооружении до 60-х годов. В бою танк никогда не применялся. Тогда же, в 60-х значительная часть ИСов всех модификаций была отправлена в восточные районы страны. Там их приняли на вооружение укрепрайонов в качестве долговременных огневых точек. Многие из них до сих пор находятся там (например, на Курильских островах).
Техзадания на все последующие разработки танков ограничивали массу 50 тоннами.