Легкий корпус, балластные цистерны и прочная рубка изготавливались из маломагнитной стали и АМГ, а надстройка и ограждение выдвижных устройств рубки – из алюминиевого сплава. В обтекателях гидроакустических антенн, а также в проницаемых частях кормовой оконечности и в кормовом оперении использовались титановые сплавы. Применение столь разнородных материалов, в ряде случаев образующих гальванические пары, потребовало принятия специальных мер по защите от коррозии (цинковые протекторы, прокладки и т.п.).
Для снижения гидродинамического шума при движении с большой скоростью, а также улучшения гидродинамических характеристик впервые на отечественных подводных лодках были применены механизмы закрытия шпигатных и вентиляционных отверстий.
Главная энергетическая установка мощностью 15.000 л. с. в значительной степени была унифицирована с вдвое более мощной ГЭУ скоростной АПЛ проекта 671 – однореакторная. ППУ ОК-350 включала водоводяной реактор ВМ-4 (89,2 мВт). Турбина ГТЗА-631 приводила во вращение пятилопастный гребной винт (в дальнейшем в процессе модернизации лодка получила новые малошумные четырехлопастные винты диаметром 3,92 и 3,82 м, установленные по схеме «тандем»). Имелось два вспомогательных водомета с электоприводом (мощность – 270 кВт), обеспечивающих возможность движения со скоростью до 5 узлов.
Как и на других атомоходах второго поколения, на лодке проекта 670 в системе генерирования и распределения электроэнергии был использован трехфазный переменный ток напряжением 380 В и частотой 50 Гц.
Корабль был оснащен двумя автономными турбогенераторами ТМВВ-2 (2000 кВт), дизель-генератором переменного тока мощностью 500 кВт с дистанционной автоматизированной системой управления, а также двумя группами аккумуляторных батарей (по 112 элементов каждая).
Меры по снижению акустического поля ПЛАРК включали применение звукоизолирующей амортизации механизмов и их фундаментов, а также облицовку переборок и палубных настилов вибродемпфирующими покрытиями.
Все наружные поверхности легкого корпуса, надстройка и ограждение рубки также были обшиты резиновым противогидролокационным покрытием. Подобное покрытие имела и внешняя поверхность прочного корпуса. Благодаря этому, а также одновальной и однотурбинной компоновке, лодка 670-го проекта имела весьма низкий, для своего времени, уровень акустической заметности (среди отечественных атомоходов 2-го поколения ПЛАРК 670-го проекта считалась наиболее «тихой»). На полном ходу в ультразвуковом диапазоне частот ее шумность не превышала 80 децибел, в звуковом диапазоне – 110 децибел и в инфразвуковом – 100 децибел, причем большая часть акустического диапазона совпадала с естественными шумами моря.
Для снижения магнитной заметности на подводной лодке было смонтировано размагничивающее устройство.
Гидравлическая система корабля разделялась на три автономные подсистемы, служащие для привода общекорабельных устройств, крышек ракетных контейнеров, а также рулей. В процессе эксплуатации лодок рабочая жидкость гидросистемы, из-за своей пожароопасности являвшаяся предметом постоянной «головной боли» экипажей, была заменена на новую, менее горючую.
ПЛАРК пр. 670 имела стационарную электролизную систему регенерации воздуха (что позволило отказаться и от другого источника повышенной пожарной опасности – регенерационных патронов). Эффективную борьбу с огнем обеспечивала система объемного фреонового пожаротушения.
Корабль был оснащен инерциапьным навигационным комплексом «Сигма-670», точностные характеристики которого в 1,5 раза превосходили соответствующие характеристики навигационной аппаратуры лодок 1- го поколения.
Гидроакустический комплекс «Керчь» обеспечивал дальность обнаружения до 25 км. Для управления боевыми средствами на борту лодки была размещена БИУС «Брест».
По сравнению с лодками 1-го поколения на корабле 670-го проекта был резко увеличен уровень автоматизации. В частности, автоматизировались управление движением лодки по глубине и курсу, стабилизация на ходу и без хода, процесс погружения и всплытия, предотвращение аварийных дифферентов и провалов, управление подготовкой к ракетной и торпедной стрельбе и т. п.
Была несколько улучшена обитаемость. Весь личный состав корабля обеспечивался индивидуальными спальными местами. Имелись кают- компании для офицеров и столовая матросского и мичманского состава. Улучшился дизайн внутренних помещений. На корабле были применены лампы дневного света.
Ракетное вооружение ПЛАРК 670- го проекта – восемь ПКР «Аметист» – располагалось в контейнерных пусковых установках СМ-97, размещенных в передней части корабля вне прочного корпуса под углом 32,5° к горизонту. В 1977 году состоялась первая групповая стрельба ПКР «Аметист» в составе двух ПЛАРК проекта 670 и МРК (малого ракетного корабля).