В качестве основного вооружения советского тяжелого танка КВ-85 использовалась специально разработанная нарезная пушка Д-5Е калибра 85 миллиметров. Пушка устанавливалась на цапфы в лобовую часть башни и защищалась броневой маской. Боекомплект для орудия состоял из 75 выстрелов унитарного заряжания, которые укладывались по бортам башни и частично справа от продольной оси в кормовую нишу.
Так же тяжелый танк КВ-85 вооружался и тремя пулеметами ДТ калибра 7,62 миллиметров. Один пулемет был спаренным с орудием и устанавливался справа от него в броневой маске, второй устанавливался, как неподвижный курсовой в правой стороне возвышения корпуса и третий монтировался в кормовой нише в шаровую установку слева от продольной оси. В более поздний период выпуска танков этой модели, в следствии низкой эффективности огня и уменьшения бронестойкости конструкции броневого корпуса, от курсового пулемета отказались. Боекомплект ко всем пулеметам ДТ состоял из 3276 патронов, которые снаряжались в дисковые магазины.