В процессе ходовых испытаний "Оренбург" на большой скорости и глубине лодка коснулась скального грунта. Корабль получил повреждения в носовой части корпуса, однако благодаря грамотным действиям экипажа удалось избежать катастрофы и всплыть.

После подписания договора ОСВ-1 и проведением в связи с этим сокращения вооружений, было принято решение переоборудовать корабль в носитель сверхмалых подводных лодок.

Подводную лодку поставили в эллинг МП «Звёздочка» в октябре 1983 года, а спустили на воду — в июне 1990 года. В 1991 году была принята в состав ВМФ Военно-морской флот.

В ходе модернизации крейсер был переоборудован в носитель сверхмалых подводных лодок. Был вырезан пятый ракетный отсек, вместо него вставлен блок, в котором размещены научно-исследовательская аппаратура и оборудование, каюты и бытовые помещения для экипажа и исследователей. В результате корпус корабля был удлинен до 162,5 м, торпедное воору­жение демонтировано не было.

Была существенно увеличена автономность плавания, для этого было предусмотрено размещение большего количества запасов и улучшены условия для жизнедеятельности экипажа и исследователей. Переоборудование осуществлялось МП «Звездочка» в кооперации с ПО «Севмашпредприятие», которое изготовило новый блок корпуса.

Утилизация производилась на предприятии «Звёздочка». 17-18 января 2009 года подводная лодка была заведена в док-камеру. 25 марта 2009 года на утилизируемой атомной подлодке спецназначения "Оренбург" загорелись остатки резинового покрытия носовой части корабля. Пострадавших не было, отработанное ядерное топливо было выгружено ранее.

23 мая 1981 в одном из полигонов Северного флота недалеко от Кольского залива произошло столкновение "K-211" и американской ПЛ Подводная лодка. Тогда американская субмарина своей рубкой протаранила кормовую часть "K-211", которая отрабатывала элементы боевой подготовки. Американская лодка в районе столкновения не всплыла. Но через несколько суток в районе английской военно-морской базы Холи-Лох появилась атомная лодка США с ярко выраженными повреждениями рубки. Наша лодка всплыла, и своим ходом пришла в базу. Здесь её ожидала комиссия, состоявшая из специалистов флота, промышленности, науки и проектанта.

Комиссия, смоделировав ситуацию маневра двух лодок, осмотрев места повреждения, установила, что американская лодка следила за нашей лодкой в её кормовых секторах, оставаясь для неё в акустической тени. Как только наша лодка изменила курс, американская лодка потеряла контакт и вслепую врезалась своей рубкой в корму советской лодки. Её поставили в док, и там при осмотре были обнаружены в двух кормовых цистернах главного балласта пробоины, повреждение лопастей правого винта и горизонтального стабилизатора. В повреждённых цистернах главного балласта были найдены болты с потайными головками, куски металла и плекса от рубки американской субмарины. Более того, по отдельным деталям комиссии удалось установить, что столкновение произошло именно с американской подводной лодкой класса Sturgeon, что потом и подтвердилось появлением в Холи-Лох лодки с повреждённой рубкой именно этого класса.

11 ноября 1987 года "K-129" готовился к постановке в док для межпоходового ремонта. Для обеспечения безопасности перехода на борт атомохода прибыли: заместитель командира соединения (не имевший допуска к управлению лодкой данного проекта), флагманский штурман соединения (имевший перерыв в плавании 2 года) и еще два флагманских специалиста. На момент перехода видимость в сумерках не превышала 50 кабельтовых, был прилив со скоростью течения (290°) около 0,1 узла, волнение моря - 1 балл, скорость нордового ветра - 5 м/сек.

В 13 часов 55 минут на атомоходе "K-129" была объявлена учебная тревога для экстренного приготовления к бою и походу. Атомоход начал маневрирование по бухте Ягельная для выхода из губы Гайда в сопровождении трех рейдовых буксиров.

В 16 часов 58 минут "K-129" повернула вправо и легла на курс 120°, двигаясь со скоростью 2,2 узла, для выхода на Ягельный створ. Согласно предварительной прокладке поворот влево следовало начинать в 17 часов 01-02 минуты, оставив остров Береговой справа по борту. Но атомоход прошел точку поворота и начал циркуляцию влево только через три минуты от расчетного времени. В 17 часов 07 минут подводная лодка пересекла линию створа Ягельный и двигалась прямо на отмель острова Береговой. Наконец и на мостике заметили, что подводный гигант с длиной корпуса сто пятьдесят пять метров не вписывается в поворот, несмотря на помощь трех буксиров. В 17 часов 08 минут на лодке отработали "самый полный ход назад" и для аварийной остановки инерции переднего хода продули носовую группу цистерн главного балласта. В 17 часов 17 минут движение атомохода вперед, на отмель, прекратилось и на мостике "перевели дух". Но теперь, под воздействием буксиров и неконтролруемой работой электромоторов атомоход начал все быстрее смещаться назад, двигаясь курсом 200° со скоростью примерно в 0,5 узла. На мостике опасное движение лодки заметили лишь через 4 минуты, но эффективных мер предпринять не сумели и в 17 часов 25 минут "K-129" навалилась сначала на атомный ракетоносец K-241 , а затем и на "K-487". Оба ракетоносца стояли у пирса № 8 и в результате столкновения у всех трех лодок были повреждены винты.