Постепенно идея стала приобретать более реальные очертания. Об экологии в те годы не слишком заботились, однако экономия, достигаемая за счет отсутствия биологической защиты, могла обернуться большими потерями лодок в случае разработки вероятным противником эффективных средств слежения по радиоактивному следу. Кроме того, в силу «неизбежных в море случайностей» лодки вполне могли лишиться своих «яиц». В результате мощный источник радиоактивных веществ мог оказаться в распоряжении склонных к провокациям спецслужб враждебных государств, а то и групп частных лиц. Поэтому в дальнейшем перешли к проработке схемы с размещением маломощной ЯЭУ непосредственно на лодке. От первоначального замысла осталась идея размещения всех систем энергоустановки в герметичной капсуле, находящейся вне прочного корпуса лодки.
В конце 1950-х гг. проработки по «полуатомной» лодке велись применительно к пр. 668. В начале следующего десятилетия группой конструкторов ЦКБ-18 во главе с Э.А. Деребиным на базе пр. 651 был предложен проект 683 лодки не намного большей длины (на 4,1 м) и водоизмещения (на 12,7%), но обладавшей практически не ограниченным запасом хода с максимальной скоростью 18 узлов за счет применения двух атомных энергоустановок мощностью по 6000 л.с.
В связи с этими замыслами менее чем через полгода после принятия семилетней кораблестроительной программы она была скорректирована постановлением от 25 сентября 1959 г., в соответствии с которым наряду с прекращением работ по средней лодке пр. П654 освободившиеся мощности «Красного Сормово» выделялись для строительства лодок пр. 651 и задавалось строительство 12 лодок пр. 651 со спецэнергоустановкой. В следующем году постановлением от 30 мая 1960 г. число строящихся лодок пр. 651 сокращалось с 61 до 28 единиц, из которых всего 10 предусматривалось оснастить серебряно-цинковыми батареями. При этом выполнение программы почти полностью возлагалось на «Красное Сормово, а ленинградские и амурский заводы освобождались от ранее выданных заданий. Исключение составил Балтийский завод (№189), на котором достроили пару лодок.
Однако и на этом процесс сокращения объема строительства лодок пр. 651 не завершился. В соответствии с постановлением от 21 июня 1961 г. число строившихся кораблей этого типа сократили до 16, а также прекратили работы по «полуатомным» модификациям этого проекта. Вместо планировавшейся к постройке дюжины кораблей пр. 683 на Судомеханическом заводе (№196) должно было строиться девять полноценных атомных ракетоносцев пр. 675 и четыре торпедных атомохода пр. 671. Впрочем, и это решение не стало окончательным. Постановлением от 7 августа 1962 г. Судомеханический завод освободили и от строительства пр. 675, поручив ему изготовление высокоавтоматизированных титановых атомоходов пр. 705 и продолжение постройки дизельных лодок.
