Первый командир — Г.И. Каймак.
Во второй половине ноября 1959 г. прибыла к месту базирования в губу Оленья Кольского залива и вошла в состав 140-й ОБРПЛ.
Осенью 1960 г. переименована в К-102.
Бывший командир БЧ-2 В. Архипов вспоминает, что на этой лодке постоянно что-то испытывали: «Например, агрегат ПС-31. Это универсальный самоходный агрегат, который был предназначен для транспортировки ракеты Р-13 и погрузки ее на подводную лодку на незащищенных от волны рейдах. Он привозил ракету на причал, накладывался на несколько секций, тут же получив название «кузнечик», ибо очень походил на это насекомое, исключая размеры, жестко стыковался с лодкой и с этого момента болтался на волне вместе с ней, вывешивал ракету в вертикальном положении и плавно устанавливал ее на пусковой стол. Это было очень умное сооружение, но, к сожалению, очень ненадежное… Или испытания гребных винтов корабля с разным количеством лопастей, разным шагом и т. д. с целью поиска оптимума скорости подводной и надводной, по моменту наступления кавитации и по шумности. На подводной лодке у причала из кормы в нос перекачивалось все, что перекачивается… лодка задирала корму так, что обнажались винты, откручивалось великое множество болтов, винты заменялись на новые, и мы снова отправлялись в Мотовский залив на мерную милю. Так кувыркались все лето. Даже испытания множества вариантов экспериментальной спецодежды и обуви подводников почему-то отдавались нам. Не успевали мы поносить одну, как поставлялась какая-нибудь новая, и мы снова щеголяли в чем-то очень необычно — 102.
В 1961 г. модернизирована по проекту 602: опытовая подлодка для запуска ракеты Р—13 в варианте с термоядерным зарядом мегатонного класса.
Одной из больших бед тех времен была малая производительность системы кондиционирования воздуха в ракетных шахтах. Повышенная влажность, особенно поздней осенью и зимой при минусовых температурах за бортом. И негерметичные штепсельные разъемы внутри шахт превращались для моряков БЧ-2 в «борьбу за изоляцию». Штекеры постоянно подогревали электрогрелками, влагу внутри шахт собирали тряпками. Если при переходе питания на ракетный аккумулятор напряжение опустится ниже допустимого, ракету по инструкции полагалось сбросить со стартового стола за борт! Даже теперь, с водородной боевой частью!
20 октября 1961 г. на учениях «Радуга» капитан 2-го ранга Г. Каймак выполнил стрельбу морской баллистической ракетой Р-13 с термоядерной боеголовкой мощностью 1,5 мегатонны по боевому полю Новоземельского полигона. Эта стрельба осталась единственной в своем роде. Фактически корабельные умельцы сумели обмануть автоматику, при напряжении ниже предельно допустимого двигатель запустился, и ракета вышла. Хороший повод задуматься о стойкости многоуровневых защит от несанкционированного запуска!
В 1961 г. модернизирована по проекту 629Б.
24 февраля 1962 г. произведен пуск ракеты Р-21К из подводного положения.
Переоборудована по проекту 605. Начало работ — 5 ноября 1968 г., окончание — 9 декабря 1970 г. Приемочный акт подписан 15 августа 1975 г. — почти через 5 лет!
Намерения оснащать все корабли проекта 629А новой ракетой Р-27 не было. Просто понадобилась опыгово-боевая лодка, даже в СССР посчитали расточительным выделить для этого атомоход.
На базе ракеты Р-27 была разработана ракета Р-27 К, головная часть которой была оснащена средствами визирования цели и коррекции траектории на конечном участке полета. Эта ракета, получившая индекс 4К-18 (СС НИКС-13) была рассчитана на поражение как точечных радиоконтрастных целей на берегу, так и надводных кораблей (авианосцев).
Вначале хотели разместить шесть ракет. Но разработчик формировал аппаратуру управления блоками — один на четыре ракеты. Таким образом, или четыре, или восемь. Но восемь посчитали — нецелесообразно. И без того предстояло удлинить корпус на 12,5 м. При этом надо сначала вырезать 13 м старого корпуса и вварить новую вставку длиной 25 м.
Заказ «гнали»: сразу делали технический проект, минуя эскиз, и параллельно — рабочие чертежи! В результате гонки, начатой Минсудпромом 31 декабря 1967 г., фактически новый ракетоносец со старыми носом и кормой был готов к лету 1970 г. Спешили с лодкой напрасно: первая ракета взлетела с нее только в сентябре 1973 г. И потребовалось еще два года, чтобы в августе 1975 г. комплекс был признан отвечающим ТТЗ. Увы — подводный носитель снова обогнал ракету. Буксовал обеспечивающий комплекс: счетно-решающая аппаратура «Рекорд-2» и много другого. Системы наведения и контроля по-прежнему оставались больным местом. Авианосная группировка — цель быстроходная. Целеуказания, полученные от разведки, «стареют», пока ракета в полете. Потребовалась вторая ступень, способная многократно «подправить» полет на основе данных, которые ракета вынуждена «доразведывать» сама. «Убийца авианосцев» потеряла 1400 км дальности, а потом и смысл своего создания.