С 1938 по 1941 г. в КБ Грабина шла работа над 85-мм танковой пушкой Ф-30. Первоначально она задумывалась как полевая 85-мм пушка с круговым обстрелом. Баллистика пушки взята от 85-мм зенитной пушки обр. 1939 г. (со снарядом весом 9,2 кг и начальной скоростью 900 м/с). Угол вертикального наведения от —5° до +20°.
Летом 1940 г. 85-мм пушка Ф-30, установленная на учебный танк Т-28, прошла испытания на Гороховецком полигоне. 5 декабря 1940 г. Кировский завод выпустил опытный танк КВ-220 (объект 220) с 85-мм пушкой Ф-30. Вес танка возрос до 62 тонн, поэтому на него пришлось установить опытный дизельный двигатель В-5 мощностью 700 л. с. Тридцать первого января 1941 г. были начаты заводские испытания танка, но уже на следующий день двигатель вышел из строя, и испытания пришлось прервать. Работы над Ф-30 в целом велись вяло, так как основное внимание было уделено танковым пушкам других калибров.
В марте 1938 г. заводу № 92 Артуправление поручило спроектировать 95-мм танковую пушку. Работая как всегда оперативно, Грабин уже в сентябре 1938 г. выслал в ГАУ рабочий проект 95-мм танковой пушки Ф-39.
Ствол пушки состоял из трубы и кожуха. Затвор — вертикальный клиновой полуавтоматический. Было предусмотрено два варианта заряжения: унитарное (длина патрона 936 мм, и он в Т-28 подавался наклонно) или раздельное (длина снаряда 505 мм и гильзы 497 мм). Боекомплект и баллистика должны были совпадать с 95-мм дивизионной пушкой Ф-28. И, как всегда, Грабин не ждал утверждения проекта, а заранее закончил изготовление чертежей и заказал поковки и литье.
Летом 1940 г. 95-мм танковая пушка Ф-39 успешно прошла заводские испытания на танке Т-28.
Почувствовав, что руководством ГАУ овладела идея создать 107-мм дивизионную пушку, Грабин не стал цепляться за заделы по Ф-28 и Ф-39 и, фактически прекратив работы по 95-мм пушкам, перешел к проектированию 107-мм танковых пушек. Тем более что это отвечало и взглядам самого Грабина на танковые пушки. Вспомним хотя бы его крылатую фразу: «Танк — это повозка для пушки». В 1940 г. Грабин предложил проект 107-мм танковой пушки Ф-42 с баллистикой 107-мм пушки обр. 1910/30 г. В пушке Ф-42 было много деталей и агрегатов от Ф-39. В марте 1941 г. 107-мм пушка Ф-42 была установлена в башне танка КВ и успешно прошла заводские испытания.
В начале 1941 г. наша разведка в очередной раз напугала Политбюро и ГАУ данными о германских танках со сверхтолстой броней. Скорее всего это была дезинформация немцев, причем они могли усилить ее «достоверность» сведениями об отстрелах на германских полигонах трофейных французских танков с толстой броней. Так или иначе, но 7 апреля 1941 г. вышло постановление Совнаркома № 827-345, которым предусматривалось вооружение танка КВ-3 107-мм пушкой ЗИС-6 с начальной скоростью снаряда 800 м/с. Кировскому заводу предписывалось установить план по изготовлению в 1941 г. 500 штук танков КВ-3 со 107-мм пушками. Далее в постановлении говорилось:
