Броневая защита КВ была достаточно надежной даже без значительного наклона ее листов, только за счет их толщины в 75 мм. Для немецких танковых пушек того времени она была непробиваемой. Они могли в лучшем случае повредить его ходовую часть и обездвижить. Для борьбы с КВ немцам приходилось привлекать тяжелые пушки и зенитные орудия.
Броня Т-34 тоже оказалась крепким орешком для немецких снарядов, не только за счет своей толщины до 45 мм, но и из-за больших углов ее наклона к вертикали. У переднего листа он составлял 60 градусов, что увеличивало его эквивалентную толщину до 90 мм. К недостаткам бронирования «тридцатьчетверки» относилось размещение в лобовом листе корпуса люка механика-водителя, значительно ослаблявшего его прочность, а также наличие зон термического отпуска в районе сварных швов, где защитные качества брони заметно снижались. Особенно существенно падение защитных свойств брони проявляется в случае ее соединения силовыми швами, когда металл проваривается на всю толщину. Именно такими швами варились корпуса Т-34 и его сварные башни. При этом в зонах термического отпуска около сварных швов из-за перегрева брони в процессе сварки и выгорания содержащихся в ней углерода и легирующих элементов стойкость брони падала в 2–4 раза. В результате этого вредного явления немецкие 37-мм танковые и противотанковые пушки могли пробить лоб его корпуса в районе носовой балки. Борт корпуса и сварная башня Т-34 тоже пробивались ими только в районе сварных швов. Еще одним уязвимым местом для 37-мм снарядов были триплексы механика-водителя. Но точно попасть именно в эти места, особенно в движущемся танке, было крайне маловероятно.
В немецких танках силовые нагрузки на сварные швы воспринимала не сварка, а специально фрезерованные на соединяемых листах шипы. Это позволяло сделать швы неглубокими и уменьшить их отрицательное влияние на соединяемую броню. Платить за все приходилось большим объемом предварительной механической обработки броневых листов, необходимостью увеличения станочного парка — и в конечном счете ростом трудоемкости и цены танка. К тому же сварные соединения «в шип» плохо приспособлены к автоматической сварке и требуют использования ручной работы высококвалифицированных сварщиков, которые обваривали их и изнутри, и снаружи. Но в танковой промышленности Германии хватало и станков, и специалистов, а рост выпуска продукции лимитировался главным образом недостатком сырья и возможностями подготовки танкистов, поэтому немцы и использовали эту технологию.
В танках КВ сварные швы тоже не были силовыми просто потому, что в СССР тогда еще не умели варить сплошными нагруженными швами броневые листы большой толщины. Их приходилось предварительно собирать на заклепках, болтах и гужонах — специальных силовых шпильках. После этого соединения обваривались неглубокими швами для герметизации. Такая технология, как и немецкая, мало влияла на качество брони, но отличалась высокой трудоемкостью, поэтому изготавливать танки КВ в больших количествах было невозможно.
Столкнувшись с неприспособленностью своих танковых пушек для борьбы с новейшими советскими танками, немцы были вынуждены срочно организовать производство качественно новых и гораздо более эффективных боеприпасов к ним — таких, как подкалиберные и кумулятивные снаряды. В дальнейшем танки и штурмовые орудия вермахта начали оснащать значительно более мощными длинноствольными орудиями. Особенностью германского танкостроения было использование в производстве танковых корпусов и башен исключительно катаной листовой брони. Литья для этой цели немцы не применяли. В общем случае катаная броня на 10–20 % крепче литой одинаковой с ней толщины, ведь в процессе ее проката происходит выравнивание структуры и исправление внутренних дефектов броневой стали, которые приводят к ее упрочнению. Главными преимуществами литья являются высокая производительность труда и низкая себестоимость. Первыми еще в середине 30-х годов принялись широко применять броневое литье в производстве танков французы. В СССР с начала 1941 года приступили к отливке башен Т-34, которые первоначально изготавливались сварными. При этом для сохранения прочности толщину их стенок довели до 52 мм вместо прежних 45. Но в качестве материала для них использовалась сталь марки МЗ-2, которая не была литьевой по своему назначению и поэтому в отливках приобретала неоднородную структуру, в которой попадались раковины, поры и рыхлоты, ослабляющие защитные свойства брони. Только башни Т-34-85 отливались из специально предназначенной для этого стали 71 Л, но это началось только с 1944 года.