В соответствии с результатами проектных проработок по постановлению от 11 марта 1961 г. задавалось создание вооруженной 10-12 ракетами П-6 лодки пр. 675М водоизмещением 5000-5550 м3 с двумя реакторами, со скоростью 28-30 узлов, глубиной погружения до 400 м, автономностью 60 суток.
Для наращивания числа пусковых установок с 8 до 10 конструкторы перешли от двухконтейнерных к трехконтейнерным блокам, установив их впереди и позади ограждения рубки. Блоки по бокам ограждения и в корме по-прежнему насчитывали по два контейнера. При этом ширина лодки возросла на 21%, достигнув 11,25 м, а длина увеличилась на 7,1 м. Было усилено и торпедное вооружение нормального калибра – до шести аппаратов при общем боекомплекте 12 торпед. От 400-мм аппаратов вообще отказались. Лодку предусматривалось оснастить новыми радиоэлектронными средствами, включая гидроакустический комплекс «Керчь», прибор управления торпедной стрельбой «Ладога», навигационный комплекс «Сигма-675М». Внедрение элементов автоматизации позволяло сократить экипаж с 91 до 80 человек. Применение двух свинцово-висмутовых реакторов обеспечивало подводную скорость до 29 узлов. Для обеспечения большей глубины погружения в конструкции корпуса применили новую сталь, для повышения скрытности легкий корпус облицовывался противогидролокационным покрытием, а на прочный корпус наносились звукоизоляционное и вибродемпфирующее покрытия.
Однако, несмотря на все эти новшества, лодка пр. 675М сохраняла основной недостаток своей предшественницы – длительное пребывание в надводном положении (24 мин)при нанесении удара ракетами П-6. Залп был по-прежнему ограничен всего четырьмя противокорабельными ракетами П-6 или пятью стратегическими ракетами П-7.
В целом дополнительная пара ракет, рост скорости на 6-7 узлов и глубины погружения на 100 м не оправдывали более чем полуторакратного увеличения водоизмещения (до 6880 м3 ) и наращивания мощности энергоустановки.
Уже начались летные испытания ракеты «Аметист», которая благодаря подводному старту расценивалась как намного более эффективная по сравнению с П-6, несмотря на многократно меньшую дальность полета. При этом последнее свойство наряду с отрицательным имело и положительный эффект: при малой дальности стрельбы противник не располагал достаточным временем для привлечения истребительной авиации и мог использовать для перехвата «Аметиста» только ракетно-артиллерийские средства. Кроме того, гидроакустика позволяла лодке самостоятельно обнаруживать цели на удалениях, даже превышающих максимальную дальность пуска «Аметиста». Но на пр. 675М не ожидалось внедрения собственных информационных средств, способных выдать целеуказание для применения П-6 на максимальную дальность.
Но решающим фактором отказа от реализации пр. 675М стало то, что к середине 1960-х гг. стапели заводов N9402 и 199 уже должны были вот-вот занять стратегические ракетоносцы пр. 667А. А за оставшиеся два-три года было целесообразно построить в Северодвинске и Комсомольске побольше лодок пр. 675, не приостанавливая производства ради технологической подготовки к закладке корабля номинально «модернизированного», а на самом деле фактически нового проекта.
В отличие от разработки П-6, при создании ракеты П-35 (4К44) ставилась задача уменьшить габариты и вес изделия по сравнению с П-5. Это определялось исходя из условий размещения на корабле класса «эсминец». Решению этой задачи способствовало оговоренное в требованиях флота уменьшение веса боевой части, что позволило укоротить ее на 0,5 м. Созданная в ГСКБ-47 боевая часть при весе 560 кг оснащалась 405 кг взрывчатого вещества и имела длину 0,95 м при диаметре 0,69 м. Умеренные требования по максимальной дальности позволили сократить запасы топлива. Однако для хотя бы частичного выполнения поставленного ограничения по длине (не более 9,5 м) ОКБ-ЗОО под руководством С. К. Туманского потребовалось подготовить для ракеты новый двигатель КР-7-300, который при тяге в наземных условиях 2,1 т, примерно равной применяемому на П-5 и П-6 КРД-26, был короче на 0,5 м.
Кроме того, к П-35 предъявлялись более высокие требования по скорости полета, чем к П-6. При близких массогеомет- рических характеристиках, обводах ракет и тяговых параметрах двигателей в наземных условиях в распоряжении конструкторов оставался еще один инструмент повышения скорости – обеспечение более благоприятных условий работы на больших скоростях путем снижения потерь давления на входе в воздухозаборник за счет применения полуконического центрального тела. Присутствие этого конструктивного элемента стало основным отличием внешнего облика П-35 от П-6.
Разработку системы управления в целом в НИИ-10 возглавил К.А. Петров (после его кончины – А.С. Миронов), бортовой аппаратуры «Блок» – Л.Е. Хазанов, корабельной аппаратуры «Бином» – Л.Е. Хазанов. При этом были использованы результаты ранее выполненных в НИИ- 10 проработок по системе «Вектор», предназначавшейся для усовершенствованного варианта «оморяченной» «Кометы» – комплекса «Стрела» для вооружения крейсеров.
Бортовая радиотехническая аппаратура обеспечивала прием и исполнение команд радиоуправления со стреляющего корабля, обзор поверхности моря в секторе ±40°, трансляцию полученного радиолокационного изображения на корабль, захват назначенной с корабля цели и ее автосопровождение, выдачу сигналов на канал автоответчика. Кроме этой системы в состав бортовой аппаратуры «Блок» входили и другие компоненты, в том числе автопилот АПЛИ-1 и радиовысотомер РВ-6В.