Ещё в 1952 г. было принято постановление о начале работ над первой отечественной атомной ПЛ. Научным руководителем работ стал директор Института атомной энергетики Академии наук СССР академик А. П. Александров. Превосходство США в ядерной области серьезно беспокоило государственное руководство. Создаваемая ПЛ предназначалась для решения новой и нетрадиционной для ПЛ задачи — нанесения удара по прибрежным районам противника (военно-морские базы, порты и т. п.). Продолжительность непрерывного подводного плавания должна была достичь 50-60 суток. Разработку паропроизводящей установки вел вновь образованный НИИ-8 Минсредмаша во главе с Н. А. Доллежалем. В июле 1954 г. после окончания технического проекта с материалами по АПЛ впервые ознакомили специалистов флота. Экспертная группа отметила в своем заключении проблематичность его эффективного использования по особому назначению. Тем не менее моряки подчеркнули необходимость форсировать постройку и испытания опытной АПЛ. Получив мощное торпедное вооружение, АПЛ могла использоваться для борьбы с боевыми кораблями и транспортами противника на океанских и удаленных морских коммуникациях.