Nó là lớp tàu ngầm chạy động cơ diesel-điện êm nhất thế giới với khả năng phát hiện đối phương ở khoảng cách xa từ 3 - 4 lần so với khoảng cách tàu ngầm khác phát hiện ra nó.

Các kỹ sư của Rubin phát triển hệ thống động cơ đẩy không khí độc lập có thể dùng cho Kilo và vài lớp tàu ngầm khác.

Hải quân Mỹ gọi các tàu ngầm Kilo là "Hố đen" do khả năng lẩn trốn và tẩu thoát nhanh. Được phủ một lớp vật liệu chống dội âm trên thân, Kilo có khả năng hấp thụ, làm méo và giảm cường độ tín hiệu phản lại; đồng thời giúp nó chạy êm hơn để có thể giảm khoảng cách bị phát hiện bằng sóng sonar thụ động từ các tàu đối phương.

Tàu ngầm gồm 6 khoang chống nước được ngăn cách nhau bởi những vách ngăn trong một lớp vỏ kép chịu áp lực cao. 

Thiết kế này có thể tăng khả năng sống sót cho thủy thủ đoàn: khi một khoang thường hay 2 buồng chứa nước kề nhau bị ngập thì tàu vẫn hoạt động được.

Tàu ngầm Kilo có khả  năng lặn sâu 300m, di chuyển với tốc độc 20km/h khi nổi, gần 40km/h khi ngập nước. Kilo có tầm hoạt động vào khoảng 12.000 km khi lặn với ống thông hơi và 650 km khi ngập nước hoàn toàn.

Các ống phóng ngư lôi 553mm phía trước mũi tàu.

Vũ khí của Kilo cũng rất đáng chú ý với khả năng chiến đấu đa mục tiêu. Hệ thống chỉ huy có khả năng cung cấp thông tin đầy đủ để điều khiển tàu và bắn ngư lôi hiệu quả nhất. 

Các máy tính tốc độ cao trang bị trong tàu giúp nó có thể xử lý các thông tin từ những thiết bị giám sát và hiển thị trên màn hình.

Từ đó, các thông số về địa hình, độ sâu ngập nước, thông số về mục tiêu, tham số khi khai hỏa, khả năng tự bắn và triển khai vũ khí sẽ được hỗ trợ tối đa cho các thủy thủ.

Các tàu Kilo còn có thể được trang bị hệ thống tên lửa hành trình Novator Club-S, phóng ra các tên lửa diệt tàu 3M-54E1 với đầu đạn nổ 450kg và tầm bắn 220km.

Một tàu ngầm lớp Kilo đang trong quá trình đóng mới.

Phía đầu tàu có 6 ống phóng ngư lôi 533mm, bên hông là 6 ống phóng ngư lôi với 18 quả ngư lôi trong ống và 12 quả dự trữ.

Lần bắn đầu tiên có thể thực hiện trong 2 phút, mỗi loạt tiếp theo cần tất cả 5 phút để chuẩn bị và khai hỏa.

Trung tâm điều khiển máy của Kilo.

Các tàu ngầm Kilo phát hiện mục tiêu dưới nước bằng hệ thống phát thu sóng sonar thụ động MGK-400EM. Cùng với đó là hệ thống kính tiềm vọng, radar giúp nó có cái nhìn rất bao quát về mặt biển, trên không và dưới nước.

Hôm qua, RIA Novosti trích dẫn một nguồn tin trong tổ hợp công nghiệp quốc phòng cho biết, tàu ngầm diese l- điện Project 636 Kilo đầu tiên trong hợp đồng cung cấp 6 tàu ngầm cùng loại cho Việt Nam, được đóng tại nhà máy đóng tàu Admiralty ở St Petersburg sẽ được hạ thủy trong tháng 8/2012. Buổi lễ hạ thủy sẽ được tổ chức vào ngày 28/8 tới.