В качестве главного двигателя надводного хода использовался 8-цилиндровый четырехтактный нереверсивный бескомпрессорный дизель 38-К-8 (мощность 800 л.с., частота вращения 600 об/мин) производства Коломенского машиностроительного завода им. Куйбышева, соединенный с линией вала фрикционной муфтой «Бамаг». В подводном положении гребной винт приводился в движение электромотором ПГ-12 (мощностью 400 л.с. при 450 об/мин); аккумуляторная батарея, состоящая из 56 элементов MЛ-2, общей массой 14,6 т, размещалась двумя группами в трюмах 2-го и 4-го отсеков. Аккумуляторные ямы закрывались разборными металлическими щитами, способными сохранить герметичность при давлении налитой воды 0,1 кгс/см² .
Основу вооружения составляли два торпедных аппарата (ТА) под парогазовые торпеды 53-38 калибром 533 мм (длина 7,2 м, скоррсть хода 44,5 уз, масса заряда 300 кг). Погрузка торпед производилась с воды через носовые крышки ТА краном, либо со специального плотика. Запасные торпеды не предусматривались; интервал между выстрелами составлял 2 с. На палубе надстройки находилось полуавтоматическое 45-мм орудие 21-К; на мостике в надводном положении устанавливался 7,62-мм пулемет М-1. Боезапас хранился в трюме центрального поста.
Лодки оснащались пассивной эхопеленгаторной гидроакустической станцией «Марс-8» производства германской фирмы «Атлас-Верке», позволяющей обнаруживать цели на дистанции до 60 кб без хода и 40 кб при движении. Визуальное наблюдение осуществлялось через зенитный перископ ПЗ-7 (высота подъема-4,2 м) из центрального поста. Штурманское вооружение включало, кроме гирокомпаса ГУ VIII, два 127-мм магнитных компаса и электромагнитный лаг типа У.Ф. Средства связи состояли из коротковолнового передатчика «Бухта» (60 кВт) и приемников: коротковолнового «Куб-М» и длинноволнового «Дозор». Для отдыха подвахтенной части экипажа во 2-м и 4-м отсеках установили 14 коек; в торпедном отсеке находился электрокамбуз.
«Малютки» вступают в строй
Строительство первых подводных лодок XII серии началось на ленинградском заводе «Судомех» (с 1 января 1937 г.- завод № 196 Народного комиссариата оборонной промышленности). Постройка велась секционным методом, то есть прочный корпус формировался из отдельных секций. При этом какой-либо перестройки производства не потребовалось – верфь располагала всеми необходимыми производственными мощностями и штатом высококвалифицированных специалистов. Задержки возникали, главным образом, из- за несвоевременных поставок контрагентами комплектующих узлов и деталей. Работы возглавляли опытные строители И.П.Леонов, Е.П.Корсак, А.А.Пономарев, А.М.Седин, А.В.Угрюмов и другие. Ответственным представителем ЦКБ-18 назначили инженера-конструктора В.И.Яковлева.