中國091級戰術核潛艇建造之初，中國軍工就提出了嚴格的要求：091設計師團隊要求每條焊縫必須承受-40℃的低溫、其受力極限（彈性範圍）在關鍵部位達到70-80千克/毫米²，其他艇體的焊縫達到56千克/毫米²。由於當時沒有製造出先進的噴嘴控制系統，因此，自動焊無法滿足高精度和高質量（高速度)的要求——採用手工焊完成不規則鋼板之間的焊接；
對於焊接40毫米以上厚度以及需要有1000多個開孔的艇體版而言，焊接時經常產生冷熱裂紋：它們由於不均勻受熱、不合適的焊接速度、焊接電流過低、焊接金屬稀釋以及預熱過程本身不可預知的溫度變化等多種原因造成——造船工人和技術人員會發現：當艇版再次加熱時，焊縫中偶爾會出現一些裂紋，焊接耐壓艇體時會造成原有焊縫破裂；
091耐壓艇體的每條焊縫都要接受X光的射線檢驗和壓力試驗以檢查焊接缺陷。為此中國海軍設計出一套有效檢驗裝配好艇體部件的鑑定方法，並且，它為承受設計最大深度下巨大水壓力的部件制訂嚴格的標準。屬於這類部件的所有通往舷外的管路、閥門及其附件在安裝和驗收前必須透過各種壓力試驗。雖然困難很大，可是建造過程繼續抓緊進行：1970年12月26日，耐壓艇體和輕外殼完工；
1971年初，動力裝置開始安裝到艇體，它和遮蔽鉛塊（80毫米厚）同步進行；與此同時，相關裝置、儀器、儀表等運送到碼頭—僅僅電纜、導線就達到100千米！分系統多達數百個；
在模型試裝的基礎上，科研人員僅用了幾個月時間就將反應堆和大多數系統安裝到耐壓艇體內部。1971年6月，工人們完成了反應堆裝料達到熱態臨界狀態，為全面試驗做好準備——09工程領導小組向中央軍委、中央專委彙報了進度並提出試驗進度的建議——周總理接到這份報告沒有立即批示，而是在6月25日召開專委會議；
6月25日晚，周總理在葉帥、李先念、餘秋裡陪同下召開會議。會上，09工程辦公室主任陳右銘向中央領導人彙報了關於繫泊試驗和以後航行計劃的建議。第二天繼續開會時，周總理做出將091試驗分為四個階段的指示：第一步完成核潛艇停泊在碼頭上的試驗；第二步進行潛艇首次水面航行試驗；第三步進行淺海潛航試驗；第四步進行深海潛航試驗；
兩個月後，渤海造船廠碼頭成功進行核潛艇第一階段試驗；09工程小組及時進行請求授權確定核潛艇首次航行的時間。此時卻發生了“9.13”事件，核潛艇首航時間被推遲了；不過，09工程小組得到保留，核潛艇反應堆於1971年9月底達到完全執行狀態，開始首次航行試驗；由於質量管理受到影響，從1972-1974年，進行的三次試驗均發生不同程度的事故：在一次海上試驗時，有一個艇員發現蒸發器管道一些受力點處出現腐蝕，並在艇的排放管內反覆檢測到反射性元素，儘管在二回路管道內出現反射性元素是正常的，可是，科研人員無法確定反射性物資如何從嚴格密封的管道中轉移到二回路管道中的——於是，周總理請葉帥和李先念副總理親自監察核潛艇的修理工作，力求做到萬無一失！
遵照中央軍委的命令，091在二十多次航行試驗中，六機部工程師和海軍技術軍官們進行近200次測試：091完成了四個階段合計6000多海里航程。最後，周總理對091級安全效能很滿意並同意接收：1974年8月1日，中國人民海軍正式接收“長征1號”加入現役。經過少量修改後，402艇很快出現在渤海，1977年加入中國人民海軍服役；
70年代的最後幾年，7院下屬的各所、四機部繼續研製聲吶系統、遠距離通訊裝置、慣性導航系統、深水自導魚雷等。1978年7月，中國海軍建議繼續建造091，7月20日，中央軍委同意這一計劃，在鄧小平主席的推動下，中國在20世紀80年代中期繼續使用合格的產品建造091核潛艇：1991年止，404/405/407號艇陸續入役。
隨後，中國在蘇聯提供的彈道導彈常規潛艇基礎上進行了彈道核潛艇的技術嘗試：彈道導彈發射裝置從方案轉化為實用系統的設計。 而與091級同步的092核潛艇計劃也於1967年完成首輪草圖設計…。
