Работы над пр. 659 начались в соответствии с постановлением Правительства от 25 августа 1956 г. Они велись в ЦКБ-18 коллективом конструкторов под руководством П.П. Пустынцева. В качестве прототипа была выбрана АПЛ пр. 627А, что позволило миновать стадию эскизного проектирования и сразу приступить к разработке технического проекта. Корабль практически полностью повторял прототип, а все внесенные изменения определялись-спецификой основного вооружения – шестью КР комплекса П-5.
Они размещались в прочных транспорт- но-пусковых контейнерах (ТПК), смонтированных на прочном корпусе корабля и сведенных в три парных блока. Перед пуском ракет каждый из этих блоков поднимался на стартовый угол 15°. Так как старт ракет мог быть осуществлен только в надводном положении корабля, проектанты особое внимание уделили обводам легкого корпуса. Они во многом повторяли обводы АПЛ пр. 658. Разница заключалась в том, что у корабля пр. 659 палуба надстройки была поднята на высоту, равную диаметру ракетных контейнеров, что обеспечило снижение буксировочного сопротивления и высокие мореходные качества на всех скоростях лодки, вплоть до полной надводной. Для этой же цели носовой оконечности легкого корпуса придали штевневую заостренную форму.
Необходимость размещения на АПЛ пр. 659 аппаратуры и оборудования повседневного обслуживания, предстартовой подготовки и запуска КР, привела к увеличению длины прочного корпуса (и соответственно длины всего корабля) на 3,8 м по сравнению с АПЛ пр. 627А. Корабли также различались между собой торпедным вооружением. На АПЛ пр. 659 торпедное вооружения предназначалось исключительно для самообороны, и поэтому было ограничено как по числу ТА, так и по торпедному боезапасу. Необходимо отметить, что общее расположение механизмов, оборудования и энергетической установки пр. 659 и пр. 658 было чрезвычайно близко, несмотря на разницу в количестве отсеков. Так, например, четвертый отсек пр. 659 был полностью аналогичен пятому отсеку пр. 658, пятый – шестому и т.д.
Интересно то, что ТТЗ на корабль было утверждено Главкомом ВМФ только 2 октября 1956 г., когда значительная часть проекта уже была разработана. Он был представлен на утверждение в первом квартале 1957 г., когда испытания ракеты П-5 еще только начинались (первые брос- ковые пуск ее макета произвели 12 марта 1957 г.). Тем не менее, ЦКБ-18 приступило к разработке рабочих чертежей, которая завершилась в октябре 1957 г., а в декабре 1958 г. состоялась закладка головного корабля серии – т.е. за семь месяцев до момента принятия комплекса П-5 на вооружение.
