Основное вооружение лодки – восемь крылатых ракет П-6 (4К88) – размещались в контейнерах, поднимающихся в стартовое положение на угол 14°. Стрельба, как и на АПЛ 659- го проекта, была возможна лишь в надводном положении.
Ракета имела длину 10,8 м, максимальный диаметр корпуса – 0,9 м, размах крыла-2,5 м и стартовую массу – 5300 кг. Она снабжалась маршевым ТРД 4Д48 и стартовыми твердотопливными ракетными двигателями. Диапазон дальностей стрельбы составлял 35-380 км, максимальная скорость полета соответствовала М=1,3. Полет ракеты проходил на высоте 400-7500 м, перед атакой цели ПКР снижалась на высоту 100 м.
На ПЛАРК 675-го проекта впервые в мире была реализована возможность залповой ракетной стрельбы с избирательным поражением кораблей противника, находящихся в составе соединений. Атомоход мог выполнить четырехракетный залп в течение 15 минут, два залпа – за 20- 30 минут с учетом времени, затрачиваемого на всплытие, подготовку к пуску, запуск и полет ракет до цели. Обеспечивалась возможность одновременного обстрела цели 12 ракетами П-6 с различных носителей, что позволяло преодолевать самую плотную ПВО авианосных соединений 60-х годов.
Для приема информации о целях от авиационной системы разведки и целеуказания имелась радиолокационная система «Успех-У» (прием мог осуществляться как в надводном, так и в подводном положении ПЛАРК).
Торпедное вооружение включало четыре носовых ТА калибром 533-мм (максимальная глубина стрельбы – 100 м) и два 400-мм ТА (максимальная глубина стрельбы – 250 м). Суммарный боекомплект – 20 торпед.
Главная энергетическая установка (номинальная мощность – 35.000 л. с,) по сравнению с лодками 627-го, 658-го и 659-го проектов изменению фактически не подверглась.
Подводная лодка была оснащена гидроакустическим комплексом «Арктика-М», комплексом навигационных систем «Сила-Н-675», гирокомпасом «Маяк», астронавигационной системой «Лира-11» и другим оборудованием.
Строительство лодок 675-го проекта велось в Северодвинске и Комсомольске-на-Амуре. Головной северодвинский корабль – К-166 – вошел в состав Северного флота в 1963 г. Этому предшествовали государственные испытания, завершившиеся успешным выполнением четырехракетной залповой стрельбы. В дальнейшем в состав СФ и ТОФ вошли ПЛАРК 675-го проекта
К-1, К-7 (с 1968 г. – К-127), К-10, К- 22, К-23, К-28 (в дальнейшем – К- 428), К-31 (К-431), К-34 (К-134), К- 35. К-47, К-48, К-56, К-57 (К-557), К- 74, К-86, К-90, К-94, К-104 (К-144), К-108, К-116, К-125, К-128, К-131, К- 135, К-172, К-175, К-184 и К-189. Всего ВМФ получил 29 кораблей проекта 675.