Setahun setelah Amerika Serikat meluncurkan kapal selam nuklir pertama di dunia, Nautilus pada tahun 1954, yang mengubah peta perang bawa laut, Uni Soviet langsung menyusul. Uni Soviet mulai membangun kapal selam nuklir yang dikenal sebagai Project-627 yang oleh NATO disebut sebagai Kelas November.
Hasilnya adalah sebuah kapal selam dengan sejumlah keunggulan dibandingkan dengan milik Amerika. Akan tetapi kapal ini juga memiliki sejumlah catatan buruk termasuk kecelakaan mematikan yang akan membuktikan karakteristik dari armada kapal selam Soviet yang berkembang selama Perang Dingin.
Spesifikasi asli dirancang pada tahun 1952, kapal selam nuklir Soviet dibangun untuk bisa meluncurkan torpedo nuklir besar ke pelabuhan atau kota-kota pesisir musuh.
Pada saat itu, Uni Soviet tidak memiliki rudal atau pembom jarak jauh yang bisa dengan mudah memukul sebagian besar daratan Amerika Serikat. Namun, karena kemampuan ini muncul pada pertengahan 1950-an, desain Project-627 kemudian direvisi untuk mencerminkan peran antikapal, dengan delapan tabung torpedo terletak di busur dan sistem pertempuran diambil dari kapal selam diesel kelas Foxtrot.
Kapal pertama dari Pertama Project- 627, K-3 Leninsky Komsomol, diluncurkan pada tahun 1957 dan membuat pelayaran pertama di bawah tenaga nuklir pada bulan Juli 1958 yang dipimpin Kapten Leonid Osipenko, menggunakan desain reaktor diawasi oleh ilmuwan terkenal Anatoly Alexandrov.
Kapal memiliki bobot 4.000 ton saat tenggelam dan panjang 107 meter. Interior double-hulled dibagi menjadi sembilan kompartemen. Kapal membawa 74 awak dan 30 perwira.
K-3 dengan cepat menunjukkan daya tahan yang luar biasa,dengan menyelam selama dua bulan dalam pelayaran pertama. Pada tahun 1962, K-3 Leninsky Komsomol menjadi kapal Soviet pertama yang melakukan perjalanan ke Kutub Utara, sementara kapal lain, K-133, adalah kapal selam pertama yang melintasi Selat Drake dengan menyelam dalam pelayaran 21.000 mil yang berlangsung selama 52 hari.
K-3 segera bergabung dengan 12 kapal selam Kelas November tambahan dengan desain yang direvisi dan ditunjuk sebagai Project-627A. Kapal desain baru ini dibedakan oleh sonar kubah bulat di bawah busur, serta satu prototipe Project- 645 didukung oleh reaktor logam cair eksperimental VT-1 dengan efisiensi daya yang lebih besar.
Sebanyak 14 kapal selam kelas November dikerahkan untuk Divisi Ketiga dan Divisi 17 dari Armada Utara, meski kemudian empat dipindahkan ke Armada Pasifik dengan transit di bawah es Arktik.
