Постановление правительства о создании ПЛАРК Атомная подводная лодка с крылатыми ракетами проект "Echo I" было принято 25 (26) августа 1956 г.
В сентябре 1956 г., одновременно с началом разработки ПЛАРБ Атомная подводная лодка с баллистическими ракетами пр. 658 ЦКБ Центральное конструкторское бюро-18 приступило к разработке технического проекта атомных подводных лодок, вооруженных шестью крылатыми ракетами SS-N-3с Shaddock, - проекту "Echo I". Разработка обоих проектов велась параллельно в одни и те же сроки. Главным конструктором проекта 659 был назначен П.П. Пустынцев, его заместителем - Николай Андреевич Климов. 23 октября 1956 г., когда значительная часть проекта уже была разработана, Главнокомандующий ВМФ Военно-морской флот С.Г. Горшков утвердил тактико-техническое задание на разработку атомной подводной лодки с реактивным вооружением – комплексом П5, предназначавшейся для нанесения ударов самолетами-снарядами по военно-морским базам, портам, промышленным и административным центрам, расположенным на побережье и в глубине территории в пределах досягаемости полета самолетов-снарядов.
19 октября 1957 г. на заседании Президиума ЦК КПСС рассматривался ход строительства советского подводного ракетоносного флота. Был утвержден перспективный план строительства подводных лодок, в соответствии с которым уже к 1961 г. предполагалось передать флоту 32 ПЛ Подводная лодка с крылатыми ракетами SS-N-3с Shaddock. Продолжение строительства носителей этих ракет планировалось и в VII пятилетке (1961 - 1965 гг.).
К моменту окончания технического проекта лодки отсутствовал технический проект на комплекс ракетного оружия. В результате технические решения, принятые по главному оружию, являлись ориентировочными, и все необходимые изменения вносились на стадии рабочего проектирования, а также при постройке и даже в ходе испытаний головной ПЛАРК Атомная подводная лодка с крылатыми ракетами.
Строительство подводных лодок проекта "Echo I" осуществлялось заводом им. Ленинского Комсомола в г. Комсомольске-на-Амуре. Наружные обводы, исходя из условий использования комплекса реактивного оружия в надводном положении, выбирались так же, как и на проекте 658. Заострение обводов носовой оконечности позволило обеспечить незаливаемость палубы на скоростях вплоть до полной надводной. Особое внимание было уделено поиску таких обводов наружного корпуса, которые при размещении контейнеров с крылатыми ракетами не приводили бы к резкому увеличению буксировочного сопротивления в подводном положении. После рассмотрения нескольких вариантов наиболее целесообразным было признано поднятие палубы надстройки на высоту, равную диаметру ракетных контейнеров, что обеспечило размещение всех контейнеров под палубой надстройки.
В I квартале 1957 г. разработка технического проекта ПЛАРК Атомная подводная лодка с крылатыми ракетами пр. "Echo I" была завершена и проект был представлен на утверждение, после чего, не ожидая утверждения в высоких инстанциях, ЦКБ Центральное конструкторское бюро-18 приступило к разработке рабочего проекта. Несмотря на трудности, возникшие при разработке рабочего проекта, (испытания ракетного комплекса SS-N-3с Shaddock шли сложно и затянулись до 1959г.) разработка чертежей была закончена в октябре 1957г., что обеспечило возможность строительства подводных лодок - в сентябре 1958 г. первые секции прочного корпуса были доставлены на стапель (док № 3 эллинга "А") и 20 декабря 1958 г. состоялась закладка головной подводной лодки проекта "Echo I".
Завод им. Ленинского Комсомола вторым в стране приступил к строительству атомных подводных лодок и во многом использовал опыт завода в Северодвинске, оказавшего существенную помощь в организации строительства ПЛА Атомная подводная лодка.
Ракетные контейнеры были сблокированы попарно в три блока. Каждый блок контейнеров поднимался на стартовый угол 15° путем поворота на неподвижной полой оси, внутри которой размещались коммуникации, связывающие ракету и контейнер с подводной лодкой - электрические к бортразъемам ракеты, а также к средствам, обеспечивающим необходимые параметры микроклимата в контейнере, и Яр. Перед стартом контейнеры, поднятые на стартовый угол, фиксировались стопорами, обе крышки (передняя и задняя) открывались. Подъем контейнеров осуществлялся гидравлическими подъемниками, размещенными во 2, 6 и 7 отсеках ПЛ Подводная лодка. Все контейнеры поднимались за 140 секунд, крышки открывались за 20-25 секунд.
Шестиракетный залп мог осуществляться в определенной последовательности (6-3-2-5-4-1), где контейнеры 1 и 2 относятся к носовому блоку, 3-4 к среднему и 5-6 к кормовому.
Крылатые ракеты подавались на подводную лодку в полностью заправленном состоянии с установленной боевой частью и навешенными стартовыми двигателями. Стрельба производилась по пеленгу, равному курсу подводной лодки. Время после всплытия подводной лодки до пуска первой ракеты составляло около 4-х минут, время подготовки и пуск всех 6 крылатых ракет составляло около 12,5 минут.
Через открытую заднюю крышку контейнера выхлопные газы попадали в газоотводные выгородки, размещенные позади контейнеров. Первая конструкция этих выгородок оказалась неудачной - маршевые двигатели "задних" ракет при запуске захватывали отработанные газы "передних" ракет и глохли. Геометрия газоотводных выгородок была изменена таким образом, чтобы отходящие газовые струи направлялись подальше от стартующей ракеты, что вместе с описанной выше последовательностью старта ракет и обеспечило надежность 6-ти ракетного залпа.
Подводная лодка имела двухкорпусную архитектуру. Прочный корпус диаметром 6,8 м делился на девять водонепроницаемых отсеков. Конструкция обеспечивала надводную непотопляемость при заполнении водой любого из отсеков.
Ракетоносцы "Echo I"-го проекта провели свою относительно короткую службу на Тихоокеанском флоте. В сфере досягаемости их ракет находились цели на Западном побережье США (где находились, в частности, крупнейшие авиазаводы фирмы Боинг в Сиэтле и другие важные промышленные, военные и административные центры), Гавайи, Японии, Панамского канала. Вероятно, ПЛАРК Атомная подводная лодка с крылатыми ракетами проекта "Echo I" рассматривались и как перспективные корабли для вооружения молодого китайского военно-морского флота (однако охлаждение советско-китайских отношений в начале 60-х гг. на несколько десятилетий прервало военно-техническое сотрудничество между двумя великими державами).