Передние горизонтальные рули располагались на ограждении рубки. Такое решение, заимствованное у американских АПЛ, создавало возможность бездифферентного перехода на большую глубину при малых скоростях лодки, а также упрощало удержание корабля на заданной глубине при ракетном залпе. Кормовое оперение было выполнено крестообразным.
Прочный корпус с наружными шпангоутами имел цилиндрическое сечение и относительно большой диаметр, достигающий 9,4 м. Прочный корпус изготавливался, в основном, из стали АК-29 (толщина – 40 мм) й разделялся водонепроницаемыми переборками (выдерживающими давление 10 кгс/см г ) на 10 отсеков:
1-й – торпедный;
2-й – аккумуляторный и жилой (с офицерскими каютами);
3-й, в котором находился центральный пост, пульт ГЭУ;
4-й -ракетный;
5-й – ракетный;
6-й – дизель-генераторный;
7-й – реакторный;
8-й – турбинный;
9-й – турбинный;
10-й, в котором расположены электродвигатели.
Шпангоуты прочного корпуса были выполнены из симметричных сварных тавровых профилей, межотсечные переборки – из стали АК-29 толщиной 12 мм. Легкий корпус изготавливался из стали 103.
На лодке было установлено мощное размагничивающее устройство, обеспечивающее стабильность магнитного поля. Кроме того, принимались меры по снижению магнитного поля легкого корпуса, прочных наружных цистерн, ограждения выдвижных устройств, рулей и других выступающих частей.
Для снижения электрического поля корабля впервые была применена система активной компенсации поля, создаваемого гальванической парой «винт-корпус».
Главная энергетическая установка номинальной мощностью 52.000 л. с. включала два автономных блока левого и правого бортов. Каждый блок состоял из водоводяного реактора ВМ-2-4 (89,2 мВт), паротурбинной установки ОК-700 с турбозубчатым агрегатом T3A-635 и турбогенератора с автономным приводом.
Имелась вспомогательная энергетическая установка, служащая для пуска и расхолаживания ГЭУ, снабжающая лодку электроэнергией при авариях, а также обеспечивающая, в случае необходимости, движение корабля в надводном положении. В состав вспомогательной энергетической установки входили два дизель-генератора постоянного тока ДГ-460, две группы аккумуляторных свинцово-кислотных батарей (по 112 элементов 48-СМ в каждой) и два гребных реверсивных электродвигателя «подкрадывания» ПГ-153 (по 225 кВт).
Два гребных винта имели пониженный уровень шумности. Для снижения гидроакустической заметности фундаменты под главные и вспомогательные механизмы покрывались вибродемпфирующей резиной. Прочный корпус подводной лодки был облицован звукоизолирующей резиной, а на легкий корпус наносилось нерезонансное противогидролокационное и звукоизолирующее резиновое покрытие.
На лодке пр.667А была применена электроэнергетическая система переменного тока (напряжение – 380 В), питающаяся только от автономных электрогенераторов. Это повышало надежность электроэнергетической системы, увеличивало продолжительность работы без ремонта и обслуживания, а также давало возможность трансформировать напряжение для обеспечения различных корабельных потребителей.
Подводный крейсер получил боевую информационно-управляющую систему (БИУС) «Туча» – первую отечественную многоцелевую автоматизированную корабельную систему, обеспечивающую применение ракетного и торпедного оружия. Кроме того, «Туча» осуществляла сбор и обработку информации об окружающей обстановке, а также решение навигационных задач.
Для предотвращения провалов на большую глубину, способных привести к катастрофе (как полагают, это явилось причиной гибели американской АПЛ «Трешер») на ПЛАРБ пр.667А впервые была реализована комплексная система автоматизированного управления, обеспечивающая, в частности, программное управление кораблем по курсу и глубине, а также стабилизацию без хода по глубине.
Основным информационным средством лодки в подводном положении являлась гидроакустическая система «Керчь», служащая для освещения подводной обстановки, выдачи данных целеуказания при торпедной стрельбе, а также миноискания, связи и обнаружения гидроакустических сигналов противника. Станция, разработанная под руководством главного конструктора М.М.Магида и работающая в режимах эхо- и шумопеленгования, имела дальность обнаружения 1-20 км.