Самый длительный поход лодка совершила с 12 сентября 1973 г. по 8 октября 1974 г., выполняя задачи боевой службы в Центральной Атлантике и в Средиземном море. Впервые в ВМФ бригада ПЛ в полном составе (плавбаза «Федор Видяев» и подводные лодки Б-409, Б-440, Б-130, Б-31, Б-105, Б-116 и Б-413) без смены экипажей вышли на длительную боевую службу. Общее руководство операцией выполнял командир 4-й эскадры подводных лодок контр- адмирал О.П. Шадрич. Длительность похода составила 392 дня – более года!
По итогам 1976 г. Б-413 была признана лучшим кораблем 4-й эскадры подводных лодок Северного флота. С 1975 по 1977 гг. она выполняла задачи боевой службы и боевой подготовки в оперативной зоне Северного флота. С1 марта по 4 мая 1977 г. Б-413 под командованием капитана 2 ранга Б.Н. Погорелова несла службу в Баренцевом и Норвежском морях. Длительность похода составила 66 дней.
В 1979-1980 гг. корабль прошел докование и средний ремонт на судоремонтном заводе в Кронштадте. В июне 1980 г. Б-413 возвратилась в базу для подготовки к новым длительным походам.
Вторая половина 1980 г. для подводной лодки была очень напряженной. В августе командир Б-413 капитан 3 ранга М.И. Жареное вывел корабль в море для выполнения нормативных задач и подготовки к торпедным стрельбам на приз ГК ВМФ. 8-11 сентября был получен приказ атаковать отряд боевых кораблей практическими торпедами. Атака прошла успешно, в результате флагман Северного флота крейсер «Мурманск» пришлось поставить в док для замены винтов. Торпеда, выпущенная из аппарата Б-413, попала в винты крейсера. В середине сентября лодка опять проводила торпедные стрельбы для подтверждения обоснованности представления к присвоению приза ГК ВМФ. Стрельба вновь прошла на отлично.
В октябре 1980 г. Б-413 поручили сложнейшее задание: провести прорыв сквозь поисковый отряд противолодочных кораблей с применением торпедного оружия в условиях, максимально приближенных к боевым. Эти учения показали, что ПЛ пр. 641 с подготовленным экипажем способна преодолеть мощную противолодочную оборону противника.
В начале декабря 1980 г. лодка получила необычное правительственное задание – защитить честь Советской судостроительной промышленности. Дело в том, что подводные лодки пр. 641 пользовались большой популярностью на мировом рынке вооружения. Их покупали Куба, Индия, Ливия и Алжир. Правительство Ливии выставило претензии к СССР за, якобы, некачественные винты кораблей данного проекта. Для разрешения конфликта командованием ВМФ СССР была выделена Б-413. На ее борт поднялись представители государственной комиссии, по указанию которой командир задавал различные режимы работы энергетической установки на различных глубинах и скоростях. По возвращению в базу на лодке создавали дифферент на нос, чтобы визуально осмотреть состояние винтов.
Работа в таком интенсивном режиме продолжалась несколько дней, пока государственная комиссия не убедилась в высоком качестве винтов. По результатам этих испытаний претензии Ливии были отвергнуты.