Первоначально требования Кузнецова из атомщиков поддерживал только Курчатов. Академику Александрову, который не был убеждён в необходимости применения дорогостоящего и трудно обрабатываемого титана, Хрущёв был вынужден отдать прямое распоряжение делать парогенераторы титановыми (АИ, см. гл. 02–08). Однако Гасанов, которому очень не хотелось переделывать только что спроектированную конструкцию и связываться с капризным и пожароопасным титаном, и после этого ещё сопротивлялся, пока, в итоге, Николай Герасимович не убедил атомщиков построить на Обнинской АЭС защищённый бетонным куполом наземный стенд для испытаний парогенераторов. На нём были проведены эксперименты для подтверждения информации о поведении нержавеющей стали в условиях высоких давлений, температур и радиоактивного облучения.
Как только выяснилось, что нержавеющая сталь в этих условиях не работает, адмирал заставил Гасанова заменить материал парогенераторов на титан. Его требования в довольно категоричных выражениях поддержал Хрущёв, который с самого начала программы развития атомного подводного флота в 1954 г настаивал на применении в парогенераторах титана. С помощью специалистов ОКБ-301 Семёна Алексеевича Лавочкина, преодолев большие технологические трудности, коллектив Балтийского судостроительного завода им Орджоникидзе освоил в 1958 г технологии механической обработки и сварки титана.
Тщательная отработка конструкции парогенераторов, и переход на новые конструкционные материалы помогли избежать тяжёлой радиационной аварии на атомной лодке К-8 проекта 627 13 октября 1960 г, и ещё целого ряда аварий и происшествий.
На базе многоцелевой лодки проекта 627 была разработана лодка проекта 645, имевшая реактор с жидкометаллическим теплоносителем. Разработка велась с 1952-го по 1957 й год. Главным конструктором лодки до 1956 года был начальник СКБ-143 Владимир Николаевич Перегудов, затем работы по ней вёл Александр Карпович Назаров. При её разработке также учли выявленные в ИАЦ недостатки проекта, поэтому теперь лодки проектов 627 и 645 различались меньше, чем в «той» истории. Часть технических решений с проекта 645 перешли на 627-й, в то же время от некоторых спорных моментов, вроде переноса реакторов ближе к носовой части, отказались.
Лодка была заложена 15 июня 1958 года, её командиром был назначен капитан 2 ранга Иван Иванович Гуляев. Сложность проекта и задержки с поставками оборудования привели к сдвигу срока сдачи флоту с конца 1960 года на начало 1962-го. Для отработки совершенно нового типа реактора в Обнинске был построен испытательный стенд, на котором проводились эксперименты по изучению его поведения на различных режимах работы.
Конструкцию реактора изменили, теперь он представлял собой заполненную свинцом стальную капсулу, в которой размещалась активная зона. Капсула помещалась в водяной бак второго контура (АИ, см. гл. 02–08). В 1959 году на стенде в Обнинске произошла радиационная авария. По результатам расследования было принято решение, что конструкция ЖМТ-реактора требует серьёзной доводки и пока не готова для установки на боевую АПЛ. В связи с этим было принято решение доводить ЖМТ-реакторы на исследовательских подводных аппаратах, а лодку 645-го проекта достроить с использованием обычного водо-водяного реактора, как в проекте 627. В процессе достройки было принято решение переоборудовать лодку в носитель диверсионных и исследовательских глубоководных аппаратов, для чего позади рубки на корпусе были приварены крепления, к которым крепились секции модульной надстройки-банкета, в углублениях которой эти аппараты могли «парковаться».
Помимо многоцелевых лодок, для слежения за авианосцами противника и их уничтожения ВМФ СССР получал атомные подводные лодки с крылатыми ракетами. Они проектировались в ленинградском ЦКБ-18 («Рубин») под руководством Павла Петровича Пустынцева. Первоначальный проект 659 после анализа информационной подборки, составленной в ИАЦ, был кардинально пересмотрен. Теперь лодка 659-го проекта больше напоминала улучшенный проект 675 (АИ, подробнее см. гл. 02–46). Она несла не 6, а 8 ракет П-6 в поднимающихся пусковых контейнерах. В качестве дальнейшего развития системы вооружения предлагалось два пути. Первый — оснащение лодок 659-го проекта ракетами П-7 с увеличенной до 1000 километров дальностью полёта, и получением целеуказания от создаваемой глобальной информационной системы СССР через спутники-ретрансляторы.
