Beberapa tahun setelah Nautilus, Uni Soviet juga mulai mengembangkan kemampuan kapal selam nuklirnya sendiri. Perkembangan kapal nuklir di dua negara ini memiliki kesamaan.
Pertama, kapal selam memang telah didukung reaktor nuklir tetapi masih menggunakan senjata non-nuklir. Dari fase itu kemudian Amerika dan Soviet sama-sama mengembangkan kapal selam nuklir bersenjata rudal nuklir balistik.
Uni Soviet tidak pernah memerintahkan kapal selam nuklir pertama sampai 1958, dan kapal selam tidak menyeberangi Kutub Utara sampai tahun 1962. Perkembangan kapal selam nuklir Soviet mengambil tentang waktu lima tahun dari desain awal hingga resmi masuk layanan.
Kapal selam Soviet pertama seperti K-19 (dikenal sebagai “Widowmaker”), terganggu oleh masalah hingga mengakibatkan beberapa kecelakaan fatal. Uni Soviet meluncurkan kapal selam nuklir pertamanya dipersenjatai dengan rudal nuklir balistik pada tahun 1960, tahun yang sama dengan apa yang diapai Amerika. Sepanjang Perang Dingin, Uni Soviet terus menghasilkan juga tetap memproduksi kapal selam diesel-listrik tetapi dipersenjatai dengan hulu ledak nuklir .
