Tàu được phát triển khi loại tên lửa mới là R-29R sử dụng nhiên liệu lỏng phóng hai giai đoạn và mang nhiều đầu đạn để tấn công cùng lúc vào nhiều mục tiêu. Một hệ thống phóng mới là D-9R được thiết kế cho tàu để có thể bắn loại tên lửa này và chỉ định vị trí mục tiêu cho các đầu đạn một cách hiệu quả. Ngoài ra các hệ thống khác cũng được nâng cấp như hệ thống sóng âm, hệ thống liên lạc, hệ thống điều khiển tàu, hệ thống tự động... cũng như cải thiện điều kiện sống của các thủy thủ. Đây là một loại tàu ngầm nâng cấp gần như hoàn toàn so với tàu ngầm Đề án 667B và Đề án 667BD về các hệ thống trong tàu. Còn về phần hình dáng bên ngoài thì giống như hai lớp trước với lớp vỏ kép nhưng dài hơn một chút và khoang chứa tên lửa cũng cao hơn.

Thân tàu được chia thành 10 phần chống thấm nước. Phần thứ nhất, thứ ba và thứ mười là phần dùng để trú ẩn trong trường hợp khẩn cấp nó có các bộ phận thoát hiểm cũng như được chèn bằng nhiều khung và các thanh ngang để tăng khả năng chịu lực. Trên tàu có thêm vào phòng phơi nắng và phòng tập thể dục để thủ thủ sử dụng. Hệ thống chữa cháy bằng nhiệt độ cực thấp cũng được thêm vào. Hai lò phản ứng nước áp lực VM-4S mới được lắp đặt mỗi lò tạo 90 MW năng lượng cùng hai tua bin hơi nước cung cấp 44700 kW lực đẩy. Các chân vịt được nâng cấp các đặc điểm hình dáng thủy âm được cải thiện để tàu ít ồn hơn nữa khi di chuyển. Hai máy phát điện dự phòng TG-3000 cũng được gắn vào để sử dụng khi cần thiết. Thời gian trung bình để yêu cầu tái nạp nhiên liệu hay đại tu của tàu là 10 năm.