Официально первую отечественную АПЛ, получившую тактический номер К-3, заложили 24 сентября 1955 г. К марту 1957 г. ССЗ-402 получил всю техническую и эксплуатационную документацию по строившемуся кораблю, которая с июля 1954 г. разрабатывалась под непосредственным наблюдением уполномоченных Главного управления кораблестроения (ГУК) ВМФ. После того, как были изготовлены все секции прочного корпуса, их соединили между собой и провели гидравлические испытания в специально построенной док-камере. Здесь же испытывались прочные цистерны и сферические переборки. После этого началось насыщение отсеков, в том числе установка в них ППУ и ПТУ. Причем каждый из отсеков имел своих «хозяев», представлявших СКВ-143 и руководивших размещением в них механизмов, оборудования и систем, внося на месте необходимые изменения в чертежи и рабочую документацию. По мере насыщения отсеков на них надстраивались обечайки легкого корпуса и формировались ЦГБ с системами вентиляции. Отсеки располагались на транспортных тележках, при помощи которых соединялись межу собой после полного насыщения, формируя корпус. В начале августа 1957 г. монтажные работы в отсеках были в основном закончены. К этому моменту полностью сформировали легкий корпус и облицевали его резиновым покрытием. После этого на корабль навесили шесть пар киль-блоков (еще две пары располагались в оконечностях под корпусом) и на грузовых тележках вывели из цеха, а 9 августа 1957 г. – его, при помощи навешенных киль-блоков, спустили на воду по наклонным направляющим лагом к урезу воды. Такой способ позволял вывести корабль на воду без существенного углубления акватории завода.
Одновременно с постройкой корабля в Обнинске на территории ФЭИ АН СССР создавался наземный прототип корабельной АЭУ, в специальной литературе именуемый натурным стендом. Он представлял собой реакторные и турбинные отсеки ПЛ со смонтированными в них ППУ и ПТУ правого борта корабля и штатными системами дистанционного управления. Кормовой частью эти отсеки выходили в специальный бассейн, в котором гидротормозом снималась мощность с гребного вала. Этот натурный стенд, помимо отработки конструкции АЭУ, использовался для подготовки и обучения, под непосредственным руководством А.П. Александрова, личного состава электромеханической боевой части (БЧ-5) К-3. Командиром корабля был назначен капитан 1 ранга Л.Г.Осипенко, а командиром БЧ-5 – капитан 2 ранга Б.П. Акулов.
