Несмотря на то что проект был построен малой серией и не получил дальнейшего развития в советском флоте, он стал революционным событием в мировом кораблестроении. Лодка отличалась многими не традиционными решениями, часть из которых была применена впервые не только в СССР, но и в мире:
— чрезвычайно малые водоизмещение и размерения;
— высокий уровень автоматизации;
— применение атомной энергоустановки с жидкометаллическим теплоносителем в первом контуре;
— использование титанового сплава в качестве основного конструкционного материала;
— применение всплывающей спасательной камеры-рубки для спасения из аварийной ПЛ экипажа в полном составе и др.
По сочетанию таких тактико-технических элементов, как скорость подводного хода, маневренность и численность экипажа, АПЛ данного типа не имела и не имеет до настоящего времени себе равных как в России, так и за рубежом.
Комплексная автоматизация ПЛ обеспечивала решение задач использования оружия, сбора и обработки информации, боевого маневрирования, воспроизведения внешней обстановки, кораблевождения, автоматического и дистанционного управления техническими средствами и движением корабля.
Работа над данным проектом обеспечила советскому кораблестроению значительный прогресс в автоматизации, ходкости, управляемости кораблей и в других областях. Многие технические решения и результаты научно-исследовательских работ по проекту были использованы при разработке последующих типов АПЛ, хотя и не с таким размахом. Часть же новаторских идей, к сожалению, была положена на полку и надолго забыта.
Тактико-техническое задание на проектирование опытной боевой подводной лодки с повышенной глубиной погружения с целью изучения условий ее эксплуатации было выдано ЦКБ-18 (ныне ЦКБ МТ «Рубин») в августе 1966 г. Ставилась задача построить ПЛ с предельной глубиной погружения, в 2,5 раза превышающей достижения подводного кораблестроения за всю предшествующую историю. Она создавалась как боевая в подклассе больших атомных торпедных подводных лодок. Пожалуй, главной целыо разработки такой лодки была не только практическая реализация научных и технических идей достижения больших глубин погружения, но и освоение новых возможностей боевого применения глубоководных ПЛ. Результаты всесторонних испытаний и опыта практической эксплуатации атомохода предполагалось использовать в отработке требований к проектированию глубоководных подводных лодок различных назначений и их серийного строительства.
Проекту был присвоен номер 685 (шифр «Плавник»). Новая лодка предназначалась для поиска, обнаружения, длительного слежения и уничтожения атомных подводных лодок, авианосцев, крупных боевых кораблей и транспортов противника. Процесс проектирования занял более восьми лет, а технический проект был утвержден лишь в декабре 1974 г.
Так как лодку предполагалось использовать на повышенных глубинах погружения, было решено применить в конструкции прочного корпуса титановый сплав с пределом текучести 72–75 кгс/мм
На сдаточных испытаниях новая лодка показала полную подводную скорость более 30 узлов, наибольшая скорость в надводном положении под турбиной составила 14 узлов, а скорость под резервными движителями в надводном положении — 5 узлов.
Новая лодка (тактический номер К-278) 20 октября 1983 г. была включена в состав КСФ ВМФ СССР.
В октябре 1988 г. корабль получил собственное наименование «Комсомолец» (хотя экипаж, по воспоминаниям проходивших службу на АПЛ, это название практически не употреблял, используя обозначение «Плавник»), Несмотря на то что лодка в первую очередь была экспериментальной, она активно эксплуатировалась в боевых службах и учениях флота. В частности, АПЛ осуществляла противолодочное охранение советских РПКСН.
4 августа 1984 г. субмарина под командованием капитана 1 ранга Ю. Зеленского установила абсолютный мировой рекорд, совершив погружение на предельную глубину в 1030 м (по другим данным — 1015 м). Ни одна боевая ПЛ в мире не могла и до сих пор не способна погружаться на такие глубины. Находясь на значительной глубине, атомоход практически не обнаруживался гидроакустическими средствами противника и оказывался неуязвимым для противолодочного оружия, но в то же время сам был способен атаковать противника.
В период опытной эксплуатации на рабочей глубине погружения прошла стрельба торпедой, а также была проверена в действии система аварийного продувания цистерн главного балласта путем всплытия АПЛ с рабочей глубины погружения.