| Водоизмещение нормальное, т | Около 6000 |
| Запас плавучести, в % от нормального водоизмещения | 28 |
| Глубина погружения, м | 300 |
| Скорость полного подводного хода, уз.: | |
| — при жидкометаллическом теплоносителе | 25-26 |
| — при водо-водяном теплоносителе | 22,5-23.5 |
| Дальность плавания, мили (при скорости, уз.) | 27000(9) |
| Экипаж, чел. | 100 |
| Энергетическая установка (тип) | ЯЭУ |
| Вооружение: | |
| — ракетное | |
| ракетный комплекс | д-з |
| пусковые установки (число х тип) | 3 х СМ- 73 |
| количество х тип ракет ЗхР-15 | |
| — торпедное | |
| торпедные аппараты калибра 533 мм | 4 |
| торпедные аппараты калибра 400 мм | 4(2 носовых, 2 кормовых) |
| — боекомплект | |
| торпеды калибра 533 мм | 4 |
| торпеды калибра 400 мм | 12 |
Еще на начальной стадии прорабатывались весьма оригинальные варианты размещения ракет в поворотных шахтах, которые «по-походному» находились в горизонтальном положении, а для боевого применения разворачивались вертикально. Рассматривался вариант перезарядки поворотной шахты, располагавшейся в горизонтальном положении, запасной ракетой из боекомплекта подводной лодки. Группой конструкторов был предложен вариант двухрядного размещения ракетных шахт, который мог быть реализован при диаметре прочного корпуса около 10 м. Но перейти к этой конструкции тогда не решились. Впоследствии именно по такой схеме были созданы все американские ракетные лодки и отечественные подводные корабли проекта 667 всех модификаций и проекта 941.
Прорабатывался также вариант старта ракеты Р-15 с работающим двигателем из-под воды.
В конце концов три ракетные шахты СМ-73 расположили вертикально в диаметральной плоскости в ограждении рубки (как и в проектах Д-1 и Д-2). Остойчивость в подводном положении достигалась за счет некоторого увеличения ширины легкого корпуса подводной лодки. Ракеты, как и на подводной лодке проекта 658, находились в рубке, имевшей весьма внушительные размеры. Длина ракетной шахты составляла 17 м, ее диаметр — 3 м. В отличие от Р-13, старт Р-15 предполагался непосредственно из шахты, без выдвижения ее над крышей ограждения рубки, но при этом лодка должна была находиться в надводном или позиционном положении.
