9 июля 1960 года «Трешер» был спущен на воду, а 30 апреля 1961 года под командованием капитана 3 ранга Аксена он вышел в море для испытаний. На борту лодки находились руководитель работ по программе строительства атомных кораблей вице-адмирал Риковер, представители флота и различных фирм. Пробные погружения лодка провела в водах глубиной не более 180 метров. В районе проведения испытаний находилось спасательное судно «Скайларк». Первые испытания прошли успешно. Для проведения следующей программы испытаний, предусматривавшей погружение лодки на большие глубины, 31 апреля «Трешер» перешел в другой район. Здесь же находился и «Скайларк». При погружении, когда лодка еще не достигла намеченной рабочей глубины, специальные приборы стали показывать, что наступает предел давления, который может выдержать корпус корабля. Командир лодки принял решение прекратить испытания и вернуться на базу. Проверка приборов показала, что они были неисправны. На «Трешере» установили новые, более совершенные приборы, после чего он вышел в море и успешно выполнил намеченную программу испытаний.
3 августа 1961 года «Трешер» вступил в строй. Этот подводный корабль представлял собой большое достижение науки и техники. Командир лодки и все члены экипажа были высококвалифицированными специалистами своего дела.
Первый поход лодка совершила в район Багамских островов. Здесь «Трешер» был тщательно испытан на шумность механизмов и на шумы, возникающие от трения корпуса о воду на ходу. Испытания дали хорошие результаты.
Выполнив задачи в этом районе, «Трешер» перешел к берегам Новой Англии для участия в кратковременных учениях, а затем прибыл на базу торпедных катеров в Кипорте. Здесь в конце августа и начале сентября на «Трешере» проводилась проверка его торпедного и минного вооружения, включая ракето-торпеды «Саброк». Здесь же «Трешер» совместно с атомными лодками «Скейт» и «Таллиби» участвовал в отработке задач поиска и преследования подводной цели.
Время от времени «Трешер» возвращался в Нью-Лондон или Портсмут, для того чтобы предоставить экипажу отдых и произвести осмотр и ремонт вооружения. В последних числах октября 1961 года «Трешер» снова вышел в море и направился к мысу Код для встречи с дизель-аккумуляторной подводной лодкой «Кавэлла» и совместного перехода к острову Пуэрто-Рико.
Во время трехнедельного перехода «Трешер» отрабатывал задачи боевой подготовки и тактику обнаружения, преследования и атаки подводных лодок противника. Утром 2 ноября «Трешер» ошвартовался в Порту Сан Хуан и выключил реактор. Для обеспечения лодки электроэнергией запустили дизель-генератор. Однако часов через семь-восемь из-за поломки вала насоса генератор остановился. Включили аккумуляторные батареи. Одновременно, учитывая ограниченную емкость батарей и большой объем работ по ремонту насоса, стали готовить к включению ядерный реактор. Однако это решение приняли слишком поздно: электроэнергии батарей было уже недостаточно ни для пуска реактора, ни для питания бытовой аппаратуры.
