Высокий боевой потенциал кораблей 651-го проекта в сочетании с желанием вернуть им утерянные (с переходом на свинцовые аккумуляторы) тактические качества, очевидно, и обусловили приоритетность оснащения созданной в СССР малогабаритной вспомогательной атомной силовой установкой ВАУ-6 подводных лодок именно этого типа.
Модульная установка мощностью 600 кВт помещалась в цилиндрическом контейнере, который располагался под прочным корпусом, в кормовой части корабля. Малые размеры контейнера требовали внесения минимальных изменений в конструкцию легкого корпуса. Дополняя «штатную» энергетическую установку ДЭПЛ, вспомогательная атомная установка обеспечивала возможность длительного плавания в подводном положении (правда, с относительно низкой скоростью). Для кратковременного движения под водой с большой скоростью должны были задействоваться аккумуляторы.
Проект подводной лодки с вспомогательной атомной энергетической установкой был разработан Горьковским ЦКБ «Лазурит» под руководством главного конструктора Н.И. Кваши. В 1985 году на заводе «Красное Сормово» по проекту 651Э была переоборудована одна из ранее построенных ПЛ 651-го проекта.
Испытания и опытная эксплуатация корабля позволили отработать конструкцию и в условиях реальных плаваний оценить целесообразность использования малогабаритных атомных энергетических установок для увеличения боевых возможностей ДЭПЛ. Следует отметить, что создание подобных установок, до сих пор не имеющих мировых аналогов, является отечественным приоритетом. Исследования в данном направлении велись и в других странах (в частности, в Канаде), однако не привели к каким-либо конкретным результатам.
Проект 661
28 августа 1958 г. было принято партийно-правительственное постановление «О создании новой скоростной подводной лодки с новым типом энергетической установки и развитии научно-исследовательских, опытно- конструкторских и проектных работ для подводных лодок». В качестве первоочередных ставились задачи увеличения скорости подводного хода и глубины погружения по сравнению с АПЛ 1-го поколения в полтора – два раза. Намечалось создание энергетической установки уменьшенных габаритов со снижением суммарного удельного веса реакторов и турбин в 1,5-2 раза, нового малогабаритного ракетного противокорабельного комплекса с подводным стартом, дальноходных скоростных двухплоскостных торпед, способных использоваться при глубинах погружения, вдвое больших, чем на лодках существовавших проектов. Предполагалось внедрение новых конструкционных материалов, позволяющих, в комплексе с принятием других мер, снизить водоизмещение и размеры АПЛ. Все это должно было обеспечить качественное превосходство советских подводных лодок над перспективными американскими субмаринами.