С учетом значительного отставания сроков разработки всех составляющих ракетного комплекса предполагалось начать строительство подводных лодок проекта 629 с ракетами Р-11 ФМ с последующим переходом на ракеты Р-13. Поэтому при проектировании особое внимание уделялось максимальной унификации систем ракет и всех устройств, приборов, оборудования, связанных с ракетным оружием (пусковой установки, счетно-решающих систем, системы управления стартом и полетом ракеты), с целью уменьшения объема демонтажных и монтажных работ на подводной лодке при замене ракет одного типа на другой. Сами того не предполагая, советские конструкторы пошли по пути американских создателей комплексов «Поларис»: в значительной степени всем участникам работы удалось максимально сблизить конструктивные решения, обеспечив в будущем минимальный объем переделок при переходе с одной ракеты на другую.
При проектировании подводной лодки определяющими были массогабаритные характеристики ракетного оружия. В связи с неоднократным изменением основных данных по ракетному оружию, определявшему внешний облик корабля, были подготовлены пять вариантов теоретического чертежа корпуса. С целью своевременного проведения всех необходимых гидродинамических исследований на ходкость, управляемость, устойчивость на курсе, заливаемость, бурунообразование и т. п. в ЦНИИ-45, ЦАГИ и СибНИА последний пятый вариант специально разработали применительно к ожидаемым окончательным габаритам и весам основного вооружения с соответствующим общим расположением помещений и цистерн. Это своевременно принятое главным конструктором решение позволило вы полнить технический проект в установленный министерством срок.
Архитектура представленного проекта подлодки отличалась рядом особенностей, обусловленных необходимостью размещения ракетного вооружения. В отличие от семиотсечных торпедных лодок, прочный корпус вновь спроектированной подводной лодки был разбит на восемь отсеков — новым стал 12-метровый ракетный отсек. За счет отказа от запасных торпед и принятия схемы погрузки носовых торпед через передние крышки торпедных аппаратов длину торпедных отсеков удалось сократить, что позволило увеличить общую длину прочного корпуса в сравнении с проектом 641 на 6,7 м.
Основные ТТЭ подводных лодок с баллистическими ракетами проектов 629 и 658
| Основные тактико-технические элементы ПЛ | Проекты ПЛ |
| 629 | 658 |
| Главные размеры (наибольшие), м: |
|
| — длина | 98,4 | 114,0 |
| — ширина | 8,2 | 9,2 |
| — осадка(средняя) | 7,85 | 7,31 |
| Водоизмещение, м>3: | | |
| — надводное(нормальное) | 2850 | 4080 |
| — подводное(полное) |