Первоначально предполагалось, что она составит 16 человек, однако в дальнейшем, по требованиям ВМФ, экипаж довели до 29 человек (25 офицеров и четыре мичмана).
Уменьшение экипажа обусловило и более жесткие требования по надежности оборудования. Ставилась задача устранения необходимости его обслуживания в течение всего плавания.
Тщательная отработка гидродинамических обводов корпуса лодки велась учеными московского филиала ЦАГИ им. профессора Н.Е. Жуковского под руководством К. К. Федяевского. Принимался ряд мер по снижению физических полей корабля, а также повышению его взрывостойкости за счет новых конструкционных решений и более эффективной амортизации.
Было решено применить электрооборудование на переменном токе с частой 400 Гц (по сравнению с 50 Гц на отечественных АПЛ других проектов), что обеспечивало резкое улучшние весогабаритных параметров оборудования.
Строительство опытной подводной лодки проекта 705 (К-64) с атомной энергетической установкой ОК- 550, которая должна была стать прототипом большой серии противолодочных атомоходов, было начато в эллинге Ленинградского адмиралтейского объединения 2 июня 1968 г. 22 апреля 1969 г. корабль был спущен на воду. В конце 1971 года он прибыл на базу в Западную Лицу и 31 декабря вступил в строй Севернорго флота, войдя в состав 1-й флотилии 3-й дивизии ПЛ.
Первым командиром уникального атомохода стал капитан 1 ранга А.С. Пушкин.
Однако лодку преследовали неудачи. В период швартовых испытаний вышла из строя одна из автономных петель первого контура. В начальный период эксплуатации вышла из строя вторая петля. Было выявлено и растрескивание сварного титанового корпуса.
Тем не менее, в 1972 году была сдана курсовая задача №1. При подготовке к выходу в море для отработки курсовой задачи №2 начался процесс затвердевания теплоносителя первого контура. Все меры по предотвращению аварии оказались безрезультатными. В конечном итоге теплоноситель полностью застыл и реактор был заглушён.
19 августа 1974 г. К-64 была выведена из боевого состава. Ранее, в 1972 году было решение о приостановке дальнеших работ по заложенным лодкам 705-го проекта до выяснения и устранения причин выхода из строя первого контура реактора.
Неудача с головным кораблем на длительное время задержала ход реализации программы, однако не привела к ее прекращению. В Северодвинске и Ленинграде начались работы по строительству серии из семи усовершенствованных лодок проекта 705К (шифр «Лира»):
| Номер лодки | Место постройки | закладка | спуск на волу | дата приемки |
| К-123 | СМП | 22.12.67 | 04.04.76 | 11.77 |
| К-316 | ЛАО | 26.04.69 | 25.07.74 | 09.78 |
| К-432 | СМП | 12.11.67 | 03.11.77 | 01.79 |
| К-373 | ЛАО | 26.06.72 | 19.04.78 | 12.79 |
| К-493 | СМП | 21.01.72 | 21.09.80 | 09.61 |
| К-463 | ЛАО | 26.06.75 | 30.W.81 | 12-81 |
Последний, седьмой корабль в серии, был разобран на стапеле. В отличие от проекта 705, где была установлена паропроизводящая установка ОК-550, на пр. 705К была применена ППУ БМ-40А.
АПЛ проекта 705 и 705К предназначались для уничтожения подводных лодок противника при выходе их из баз, на переходе морем, а также на позициях предполагаемого использования оружия против береговых объектов. Они могли привлекаться и для борьбы с надводными кораблями, а также транспортами во всех районах мирового океана, включая Арктику.
Подводная лодка проекта 705 (705К)-двухкорпусная, одновальная. Корпус, изготовленный из титанового сплава, по всей длине представлял собой тело вращения. Ограждение рубки – «лимузинного» типа (его обводы, плавно сопрягающиеся с обводами корпуса корабля, были отработаны гидродинамиками ЦАГИ). Прочный корпус разделялся поперечными переборками на шесть водонепрницаемых отсеков. 3-й отсек, где расположен главный командный пункт и служебно-бытовые помещения, ограничивался сферическими переборками, рассчитанными на полное забортное давление.
Лодка (впервые в мире) была оснащена всплывающей рубкой, предназначенной для спасения
