
V-Ⅲ型艇采用了轴对称的水滴线型,双壳体结构。长宽比为10,与第一代核潜艇相比,对快速性较为有利。指挥台和上层建筑很低,光滑、突出部分很小,顺应了流体的光顺性,流经艇表面时保持层流,并设有控制边界层的辅助推进器。保持层流可减小阻力,降低噪声。主压载水舱都采用通海阀形式。采用了十字形尾稳定翼,尾升降舵中设有大舵和小舵,小舵供高速时使用。
在V-Ⅲ型艇的尾部垂直稳定翼上安装了一个纺锤形的导流罩,收藏拖曳阵声呐的收放俄罗斯“维克托”-Ⅲ型攻击型核潜艇装置。指挥台围壳和部分非耐压壳体采用了铝合金。
该级艇后两型艇的长度逐步增大,在指挥台围壳和首部之间都增加了一段壳体,用于布置新型武器和射击指挥系统。
艇内部分成8个舱室:鱼雷舱,生活舱,指挥舱,反应堆舱,主机舱,前辅机舱,后辅机舱和尾舱。