Дело в том, что после окончания работ по проекту 661 (уже упоминавшаяся скоростная титановая лодка) вышло Постановление ЦК и Совмина от 10 августа 1964 года по десятилетнему плану судостроения, в котором серийных лодок этого типа не предусматривалось. ЦКБ-16, тем не менее, продолжало дальнейшее развитие 661 проекта и после сдачи опытной лодки, поэтому по полученному заданию под руководством Н.И. Исанина было проработано три варианта, из которых третий (основной) имел на вооружении 16 перспективных ракет «Гранит», ГАК «Скат», 6 торпедных аппаратов с боезапасом до 22 торпед, водоизмещение 6210 тонн, длину 124 метра. Еще два варианта были проработаны для комплекса «Малахит», с возможностью замены на «Гранит», а также с освоенным промышленностью ГАК «Рубин». Лодка предполагалась титановой. Это предопределило ее судьбу, так как титан был еще очень дорогим и трудоемким материалом.
Горьковское СКБ-112 еще в 1967-68 году под руководством А.Г. Лещева рассмотрело несколько вариантов перевооружения строящихся лодок проекта 670 новым комплексом «Гранит». С 24 ракетами ее водоизмещение составляло 5200 тонн, но транспортировка на Север из Горького потребовала бы демонтажа оборудования и разделения корпуса на две половины. Поэтому в 1970 году ограничились лишь предложением по установке четырех ПУ на заказ С-721, для отработки комплекса и испытаний. Предложение не было принято.
Одновременно задание поступило и в ЦКБ-18. Проектные работы возглавлял П.П. Пустынцев. Поскольку подобных 661 и 670 проектам наработок здесь не было, они были взяты в качестве прототипа. При наличии той же самой номенклатуры вооружения, что и в варианте ЦКБ-16 (16 ракет «Гранит», 6 ТА двух калибров) подводный ракетоносец предполагался стальным, что удешевляло строительство и выгодно отличало «рубиновский» вариант от «малахитовского». Водоизмещение составляло 6700 т.
На основе всех этих проработок постановлением правительства от 16 июля 1970 года было принято решение о проектировании и создании подводной лодки с крылатыми ракетами третьего поколения, для включения ее в план военного кораблестроения на 1971-80 годы.
Главным наблюдающим от ВМФ был назначен капитан 2 ранга В.Н. Иванов. В середине 1971 года был готов эскизный проект, а в 1975 году был утвержден технический проект. В августе 1977 года, после смерти П.П. Пустынцева, главным конструктором проекта 949 стал И.Л. Баранов, который позднее за создание этих лодок станет лауреатом Ленинской премии.
К этому периоду возможности потенциального противника лодки- «охотницы за авианосцами» еще более возросли: в составе палубной авиации ВМС США появились перехватчики «Томкэт», способные поражать цели на высотах от 10 до 22000 метров, одновременно обстреливая ракетами большой дальности «Феникс» до 4 летящих объектов. Самолет дальнего обнаружения и управления «Хокай» мог начать сопровождение нескольких десятков целей на расстоянии 450-500 км от авианосца, звено «Томкэ- тов» по его целеуказанию имело шанс сбить все 16 ракет, идущих на авианосец. У многих советских экспертов и военно-морских специалистов опустились руки.
Но Главком ВМФ С.Г. Горшков, который отстаивал создание таких «противоавианосных» лодок, рассудил иначе: по расчетам получалось, что уже 20 ракет в залпе имеют шанс прорвать «непробиваемую» ПРО, тем более, что ракеты «Гранит» предполагалось оснастить системами постановки электронных помех, защитить броней, создать особую систему наведения с управляемым целераспределением, а сам носитель должен был обладать повышенной скрытностью. Таким образом, принятое им решение о размещении 24 ракет явилось своего рода «подстраховкой» на будущее. Таким образом, по возможностям нанесения ракетного удара лодки этого типа превосходят даже надводные атомные крейсера.
Для потопления авианосца достаточно было 9 попаданий «Гранитами» в обычном снаряжении. Но это все, разумеется, по идеальным расчетам. Пожар на «Форрестоле» (29 июня 1967 года) не могли потушить целые сутки, ущерб составил 140 миллионов долларов, а ведь все началось со взрыва одной небольшой ракеты «Зуни». Да и была бы «непробиваемой» ПЛО АУГ, не сталкивались бы наши лодки с авианосцами…
«Гранит», ради которого и задумывалась новая лодка, создавался в реутовском ОКБ- 52 Главного конструктора В.Н. Челомея с 1969 года. Ракета ЗМ-45 планировалась как для подводного, так и надводного старта (но с «мокрым» вариантом, из заполняемой водой ПУ), имела сбрасываемый кольцевой твердотопливный стартовый ускоритель в хвостовой части, который работал под водой. После выхода из воды включался маршевый турбореактивный двигатель и начинался полет по заданному заранее режиму. Испытания нового комплекса П-700 (что означало задаваемую дальность в 700 км) начались в ноябре 1975 года со специальных стендов СМ-101, СМ-103 и СМ-107 и закончились в период вступления в строй головной подводной лодки проекта 949.
При создании АЭУ третьего поколения были поставлены задачи повышения ее мощности в два раза, без увеличения габаритов и массы, обеспечение требований безопасности, надежности, ремонтопригодности, маневренности. Для решения этих задач разработка ППУ осуществлялась на конкурсных началах, в котором принимали участие ОКБМ, НИКИЭТ, ЦНИИ имени Крылова и КБ Ижорского завода.
Работы по выполнению эскизного проекта атомной паропроизводящей установки для лодок третьего поколения были начаты в Горьковском ОКБМ еще раньше, в 1963 году, в отделе перспективного проектирования, поэтому ОКБМ в 1964 году в конкурсной борьбе выиграл право на дальнейшее продолжение работы.
При создании ППУ третьего поколения был сделан значительный шаг вперед по укрупнению оборудования блока парогенератора до уровня унифицированного агрегата, в который, кроме основного оборудования, были включены бак железоводной защиты, блоки биологической защиты, рама и другие части ППУ. При этом все системы были выполнены чрезвычайно компактно, с превращением их в отдельные агрегаты. Это повышало качество сборки, сокращало объемы монтажа, позволяло проводить унификацию элементов систем на разных заказах и делало возможной перевозку готового блока по железным дорогам. Технический проект был утвержден в 1971 году.
После завершения рабочего проектирования стендовой установки, которой был присвоен индекс ОК-650БК, в 1973-75 годах этот стенд был собран и испытан. АППУ для подводных лодок получила обозначение ОК-650Б-3, отличаясь от стендовой более мощными титановыми парогенераторами.
В процессе подготовки серийного производства выяснилось, что блок корпусов АППУ оказался все же очень сложным и трудоемким в изготовлении, длительные поиски привели к решению изменить конструкцию парогенераторов, за счет исключения блоков очистки и расхолаживания (их сделали отдельными), а также уменьшить количество корпусов ПГ с четырех до двух. К этому прибавилось то, что к концу 1975 года была закончена отработка малогабаритного прямотрубного парогенератора вместо традиционного змеевикового, при этом был достигнут в два раза больший съем мощности с единицы площади. Модернизированной установке был присвоен индекс 650М.01, а ее проект был утвержден в 1977 году. Он и пошел на лодки третьего поколения.
Теперь, когда количественно мы обогнали США, наконец-то жестко был поставлен вопрос о повышении качества лодок за счет снижения шумности и резкого увеличения дальности действия гидроакустики. При создании ГАК «Скат» был совершен переход на инфразвуковые частоты, которые, как известно, долго не затухают, внедрены развитые носовые, бортовые и буксируемые пассивные антенны с электронным формированием многолепестковых диаграмм направленности и управлением ими по пространству, цифровая обработка, автоматическая выдача целеуказания оружию.
В 1967 году ЦНИИ «Аврора» было дано задание по разработке средств комплексной автоматизации лодок третьего поколения. Первой явилась система управления и регулирования для стенда- прототипа ЯЭУ «Сталь-0», на основе которой и была создана КСУ ТС «Сталь-049». Принципиальным решением системы явилась разработка и внедрение децентрализации управления с организацией местных постов живучести в периферийных отсеках, поста аварийного управления ЯЭУ, предусмотренных на случай крупных пожаров, с выходом из строя центральных пультов управления. При этом, для обеспечения скоординированности действий операторов и вахтенных отсеков в аварийных ситуациях, впервые было организовано автоматизированное рабочее место командира БЧ-5.