Pada asalnya, kilogram ditakrifkan sebagai jisim seliter air tulen pada suhu 3.98 darjah Celsius dan tekanan atmosferapiawai. Takrif ini amat susah direalisasikan dengan tepat kerana ketumpatan air amat peka kepada tekanan serta kerana unit-unit tekanan merangkumi jisim sebagai faktor dan menyebabkan kesandaran melingkar dalam pentakrifan kilogram.

Bagi mengelakkan masalah-masalah ini, pada tahun 1889 kilogram ditakrif semula dengan tepat sebagai jisim prototaip antarabangsa yang hampir sama dengan takrif yang asal. Prototaip ini diperbuat daripada pancalogam platinum dan iridium. Tingginya 39 milimeter dengan diameter yang sama panjang. Ia disimpan di BIPM yang terletaknya di Suvres, Paris.

Salinan rasmi untuk kilogram prototaip disediakan sebagai prototaip nasional yang dibandingkan dengan prototaip Paris ("Le Grand Kilo") hampir setiap sepuluh tahun. Kilogram prototaip antarabangsa dibuat pada tahun 1880-an.

Rupa-rupanya prototaip antarabangsa bagi kilogram telah terhilang 50 mikrogram dalam tempoh 100 tahun yang lepas. Sebabnya kehilangan tersebut tidak dapat diketahui (Laporan Der Spiegel, 2003 #26). Kelainan yang terlihat dalam prototaip telah memperhebat pencarian takrif yang baru untuk kilogram.