Основным вооружением КВ-85 являлась пушка Д-5Т калибра 85 мм. Орудие монтировалось на цапфах в башне и было полностью уравновешено. Сама башня с орудием Д-5Т также являлась уравновешенной: её центр масс располагался на геометрической оси вращения. Пушка Д-5Т имела вертикальные углы наводки от −5° до +25°, при фиксированном положении башни она могла наводиться в небольшом секторе горизонтальной наводки (т. н. «ювелирная» наводка). Выстрел производился посредством электрического или ручного механического спуска.
Боекомплект орудия составлял 70 выстрелов унитарного заряжания. Выстрелы укладывались в башне и вдоль обоих бортов боевого отделения. По сравнению с широким ассортиментом боеприпасов 85-мм зенитного орудия 52-К — родоначальника пушки Д-5Т, боекомплект КВ-85 был существенно менее разнообразен. В его состав входили:
бронебойный унитарный выстрел массой 16 кг с тупоголовым бронебойно-трассирующим снарядом с баллистическим наконечником БР-365 массой 9,2 кг (масса взрывчатого вещества — тротил или аммотол — 164 г) и зарядом Г-365 массой 2,48—2,6 кг; начальная скорость 792 м/с;
бронебойный унитарный выстрел массой 16 кг с остроголовым бронебойно-трассирующим снарядом БР-365К массой 9,2 кг (масса взрывчатого вещества — тротил или аммотол — 48 г) и зарядом Г-365 массой 2,48—2,6 кг; начальная скорость 792 м/с;
бронебойный унитарный выстрел массой 11,42 кг с подкалиберным снарядом катушечного типа БР-365П массой 5,0 кг и зарядом Г-365 массой 2,5—2,85 кг; начальная скорость 1050 м/с;
осколочный унитарный выстрел массой 14,95 кг со снарядом О-365 общей массой 9,54 кг (масса взрывчатого вещества — тротил или аммотол — 741 г) и зарядом Г-365 массой 2,6 кг; начальная скорость 792 м/с.
Осколочные снаряды О-365 имели большое число вариантов и при оснащении некоторыми типами взрывателей могли с успехом использоваться в качестве фугасных.
По советским данным, бронебойный снаряд БР-365 по нормали пробивал на расстоянии 500 м бронеплиту толщиной 111 мм, на вдвое большей дистанции при тех же условиях — 102 мм. Подкалиберный снаряд БР-365П на расстоянии 500 м по нормали пробивал бронеплиту толщиной 140 мм. При угле встречи относительно нормали 30° при стрельбе в упор снаряд БР-365 пробивал 98 мм, а на 600—1000 м — 88—83 мм брони.
На танке КВ-85 устанавливались три 7,62-мм пулемёта ДТ: неподвижный курсовой, спаренный с орудием и кормовой в шаровой установке в приливе на задней части башни. Боекомплект ко всем ДТ составлял 3276 патронов. Эти пулемёты монтировались таким образом, что при необходимости их можно было снять с монтировок и использовать вне танка. Также для самообороны экипаж имел несколько ручных гранат Ф-1 и иногда снабжался пистолетом для стрельбы сигнальными ракетами.
Двигатель
КВ-85 оснащался четырёхтактным V-образным 12-цилиндровым дизельным двигателем В-2К мощностью 600 л. с. (441 кВт). Пуск двигателя обеспечивался стартёром СТ-700 мощностью 15 л. с. (11 кВт) или сжатым воздухом из двух резервуаров ёмкостью 5 л в боевом отделении машины. КВ-85 имел плотную компоновку, при которой основные топливные баки объёмом 600—615 л располагались и в боевом, и в моторно-трансмиссионном отделении. Танк также оснащался четырьмя наружными дополнительными топливными баками общей ёмкостью 360 л, не связанными с топливной системой двигателя.
