该级艇是俄罗斯第四代常规潜艇，以“基洛”级常规动力潜艇为母型设计，作战能力比“基洛”级潜艇提高近1倍。该艇采用良好的水滴形外形，在不加AIP舱段时，长宽比为75：1，是潜艇水下阻力与流体噪声很小的最佳比例。
首艇水下排水量1850吨，艇长67米，宽72米。加装了不依赖空气的AIP系统，水上航速10节，水下航速21节，3节航速航行时续航力为500海里，使用AIP低速航行时可达1000海里以上。最大潜深250米。
艇上的声呐设备非常先进，首部的大型声呐基阵工作条件更加优越，自噪声很小，作用距离大于60千米。若采用沲曳线列阵声呐，低频段工作时探测距离可达100千米以上。艇上的探雷避雷声呐在浅海工作时有较好的性能，高频段工作时探测距离可达2000米以上。
为了增强隐身能力，艇体外加装了消声瓦覆盖层，它既能有效地吸收敌方主动声呐的探测声波，从而降低敌声呐的探测距离，又能抑制艇壳的振动，隔离内部噪声向艇外辐射，提高了本艇的隐蔽性，改善了本艇声呐的工作条件。
该艇装备6具533毫米鱼雷发射管，使用的进攻武器有俄罗斯现役和新研制的线导鱼雷、尾流自导鱼雷、电动声自导鱼雷和巡航导弹等，备弹18枚。