在此一年以前，即1954年6月，为了开工建造试验型核潜艇，设计局向北德文斯克机器制造厂移交了第一套艇体图纸。而当时车间还未准备好。厂长еп.叶戈罗夫决定立即开始建造k-3号艇的前几段艇体。
建造工作一开始就严格保密。建好的部分用帆布遮盖并装入箱子转移至仓库，随后运到42号车间。该车间被用围墙围起，有进厂通行证的人如果没有特别通行证，也不能进入该车间。厂里人都不明白42号车间里在发生什么事。应该强调的是，美国在建造“鹦鹉螺”号核潜艇时也采用了类似措施。随后的核潜艇建造工作也采用了相同的保密措施。
1954年4月，根据苏联交通部长и.и.诺森科的命令任命经验丰富的造船工程师п.в.戈洛洛博夫为42号车间负责人。很快，又任命了工程师和工长。厂长叶戈罗夫将所有人召集到他的办公室，布置了建造核潜艇这项史无前例的全新任务，并强调了第254号订货任务的特殊保密性。
1955年9月24日举行了k-3号艇的开工仪式，出席仪式的除工厂领导人外，还有第一艘核潜艇的科研领导人а.п.亚历山德罗夫院士，造船工业部部长б.е.布托马，中型机器制造部部长е.п.斯拉夫斯基，海军造船局局长н.в.伊萨钦科夫，总设计师в.н.佩列古多夫和海军代理总司令с.г.戈尔什科夫海军上将（当时的海军总司令н.г.库兹涅佐夫苏联海军元帅病重）。
1955年12月1日，造船工业部第一次会议指出，k-3号艇已经完工38.44%。1957年8月9日，在大风降雨的恶劣气象条件下，根据42号车间负责人戈洛洛博夫的指令，k-3号艇下水了。在潜艇接触水面的那一刻，按传统在其艇体上击碎了香槟酒瓶。当潜艇完全处于漂浮状态时，艇上升起了苏联国旗。
1957年9月13-14日，在а.п.亚历山德罗夫院士的亲自指挥下，通过第5舱活板向2座干反应堆填加了核燃料。填料后，苏联科学院原子能研究所的物理学家们对2座反应堆的活性区物理状态进行监测，在主要部位上都有专家值班。经与艇长奥西边科海军上校协商后，工厂交付小组成员在第5、6、7舱（反应堆舱、涡轮机舱、机电舱）的密封围壁内（装有主动力装置操纵台）和右舷值班，而k-3号艇艇员在工厂专家的指导下在左舷值班。由工厂专家对艇员行动和可能发生的故障负全部责任。这些措施极为重要，因为此时在反应堆舱中正日夜进行焊接施工和安装核蒸气发生装置管道，同时还在试验两舷的汽轮机，它们使用外部蒸气源，因为反应堆自己的放热系统暂时还不能工作。
一切都在按计划进行，但在试验结束阶段外部蒸气源发生故障，结果导致推迟了试验时间。1958年3月7日，因为试验时间推迟和没有按第254号订货任务完成建造施工，厂长佩列古多夫受到了处分。但汽轮机在工厂发生的这次故障避免了在未来试航和使用过程中发生更严重的灾难。
