CIPMはキログラムの定義の変更をCGPMの決議案として提出し、この決議案は2018年11月16日にCGPMによって決議・承認された。なお、キログラムと共に、アンペア、ケルビン、モルの定義も大きく変更されたものが決議されたが、これらの変更も併せ、2019年5月20日に施行された。
国際キログラム原器の質量は、表面吸着などの影響により年々増加しており、その量は洗浄直後の急速な汚染の他、年に1 µg程度と見られている。1988年-1992年の第3回各国キログラム原器の定期校正に際して、42年ぶりに国際キログラム原器の洗浄が行われたが、これにより国際キログラム原器の質量は約50 µg減少した（50 µg は、ちょうど指紋1個に含まれる皮脂の質量に相当する）。これは1 kgの5×10⁻⁸倍に当たるので、国際キログラム原器による定義の精度は8桁程度ということになる。質量の定義をより明確にするため、質量単位「キログラム」は「洗浄直後の国際キログラム原器の質量値」として解釈されることになった。2007年9月、国際キログラム原器が50 µg軽くなっているという報道が一部でなされた。しかし、これは同原器が突然50 µg軽くなったことを意味するわけではない。上記のように原器は経年で徐々に質量を増すことが知られているが、BIPMの解説によると、1889年からの間に他の複数の複製と比較して、質量変動が約50 µg少なかったということだという。
日本は1885年にメートル条約へ加盟したため、日本にも標準原器が配布されることとなった。その後、1889年に作成された複製のうちNo.6が日本に割り当てられ、1890年に到着した。日本国内ではこのNo.6を「日本国キログラム原器」としてキログラムの基準に使用している。なお、No.30とNo.39も副原器として日本に配布されたが、No.39は1947年に連合軍軍政期の朝鮮（現在の大韓民国）に譲渡したため、1963年にNo.E59を新造し、実験用原器として使用している。2009年9月には、BIPMから原器No.94を新規に購入した。副原器を含めた以上の4器は茨城県つくば市の独立行政法人産業技術総合研究所に保管されている。1991年時点における日本国キログラム原器（No.6）の質量は、1 kg + 0.176 mg（つまり、国際キログラム原器より176 μg だけ重い） であった。
上記1889年の第1回国際度量衡総会において、世界各国で用いる標準原器として各国に国際キログラム原器の複製を配布することが決定された。当初40個の複製が作られて各国に配布・保管されている。これらの原器は約40年ごとに特殊な天秤を用いて国際キログラム原器と比較されることになっている。
2018年まではキログラムの定義は、「国際キログラム原器 (IPK)の質量」であった。SI基本単位において、キログラムが普遍的な物理量ではなく「人工物」に基づいて値が定義される単位として最後まで残った。1875年のメートル条約に基き、1889年にキログラムは新しい国際キログラム原器(IPK：International Prototype Kilogram)の質量と定義された。国際キログラム原器は1879年に作成された3つの原器のうちの1つであり、測定の結果以前のアルシーヴ原器と当時の技術では質量差が認められなかったものであるが、これが1889年の第1回国際度量衡総会の決定によりキログラムの定義に使用されることとなった。国際キログラム原器は直径・高さともに約39mmの円柱形の、プラチナ（白金）90%、イリジウム10%からなる合金製の金属塊である。フランス・パリ郊外セーヴルの国際度量衡局(BIPM)に、2重の気密容器で真空中に保護された状態で保管されている。
この一辺47mmの立方体の形をした電子機器は、液晶ディスプレイと操作用のボタン3個を備え、コイン形リチウム電池で動作する。内部に納められた電子回路には置かれた向きを検出するセンサーが取り付けられているほか、筐体の上下左右に取り付けられた通信端子に接続されている。設定上、内部に「棒人間」（スティックピープル）と呼ばれる人間が入っており、様々な仕草を見せるようになっている。棒人間は筐体を横倒しにしたり上下逆さまにするとひっくり返るほか、放っておくと様々な仕草を行い、これを眺めて楽しむ。またミニゲームが内蔵されており、ボタンの一つをタイミング良く操作することで、遊ぶことが出来る。更に放っておくと棒人間は寝てしまい、画面が黒くなって暫くすると電源が切れる。この玩具で特徴的なのは、その上下左右にある通信端子で、キューブワールド同士を最大16個接続可能なところにある。この接続は、端子部分を重ねると磁石で吸着するようになっている。接続することで、相互の棒人間がキューブ内を行き来したり、一方の棒人間の仕草がもう片方に影響したり、複数の棒人間が一つのキューブ内で共同作業的な仕草を見せる。なおキューブ内を移動した棒人間は、接続が断たれると自動的に元のキューブに転送される。この「接続して遊ぶ」という性質のため、1つのパッケージに2つ（2種類）のキューブがセットになっており、基本的に1個単位のばら売りはされていない。幾つかのシリーズが発売されており、日本国内では2010年現在4シリーズ8種類、米国では更に大型のキューブが発売されている。その各々は名前と個性が与えられており、キューブの種類によって棒人間の仕草やミニゲームの内容も違いがあるほか、他のキューブと組み合わせた際のリアクションの種類にも変化が現れる。