Балластные цистерны находились внутри прочного корпуса. Для экстренного (в течение 20–30 секунд) создания положительной плавучести на больших глубинах при поступлении внутрь лодки забортной воды была установлена система продувания балласта одной из цистерн средней группы при помощи пороховых газогенераторов. Носовые горизонтальные рули выдвижные. Было решено отказаться от торпедопогрузочного люка и прочной рубки. Вход в лодку осуществлялся через ВСК (всплывающую спасательную камеру). Всё это позволило свести к минимуму число отверстий в прочном корпусе. Легкий корпус также был выполнен из титановых сплавов и состоял из 10 безкингстонных систем главного балласта, носовой и кормовой оконечностей, проницаемых частей и ограждения выдвижных устройств. Ниши торпедных аппаратов, вырезы под носовые горизонтальные рули, шпигаты были оснащены щитовыми закрытиями. Лёгкий корпус был облицован резиновым противогидроакустическим покрытием. Прочный корпус был разделен на семь отсеков:
1-й — торпедный, разделённый двумя палубами. На верхней палубе размещались казённые части ТА, торпедные стеллажи и часть аппаратуры связи, а на нижней — аккумуляторная батарея на 112 элементов;
2-й — жилой, разделённый двумя палубами. Вверху были расположены кают-компания, камбуз и санитарно-бытовые помещения, внизу каюты личного состава. В трюме размещались провизионная кладовая, ёмкости с пресной водой и электролизная установка;
3-й — центральный пост, разделённый двумя палубами, на верхней из которых были расположены пульты управления главного поста и вычислительный комплекс, а на нижней находился аварийный дизель-генератор;
4-й — реакторный. В нём располагалась паропроизводящая установка со всем оборудованием и трубопроводами первого контура;
5-й — отсек вспомогательных механизмов, обеспечивающих функционирование системы охлаждения;
6-й — турбинный отсек. В его диаметральной плоскости располагался главный турбозубчатый агрегат, а по бокам — два автономных турбогенератора и два главных конденсатора;
7-й — кормовой. По нему проходила линия главного вала и размещались приводы рулей.
Второй и третий отсеки ограничивались поперечными переборками, рассчитанными на давление до 40 кгс/см2 («отсеки-убежища» или «зона спасения»). Постройка лодки велась блочным методом. Каждый готовый блок проходил всесторонние испытания в ДОК-камерах. Подводная лодка имела систему воздушно-пенного и объёмного химического пожаротушения. Фактически лодка была аналогом АПЛ проекта 945, но без бульбового обтекателя на кормовом оперении. Главная энергетическая установка состояла из водо — водяного реактора ОК-650Б-3 с тепловой мощностью 190 МВт с четырьмя парогенераторами, главным турбозубчатым агрегатом мощностью на валу 43000 л.с. и двух автономных турбогенераторов мощностью по 2 МВт каждый. Для предотвращения аварийного поступления забортной воды внутрь прочного корпуса была применена двухконтурная система теплообменных аппаратов главной энергетической установки и бортового оборудования. В первом контуре охлаждения циркулировала пресная вода с отводом тепла в два забортных водо — водяных охладителя. Кроме того, имелась и резервная энергетическая установка, состоящая из аварийного дизель — генератора ДГ-500 мощностью 500 кВт и группы аккумуляторных батарей, расположенной в первом отсеке. На концах горизонтального оперения, в двух водонепроницаемых капсулах находились электродвигатели мощностью по 300 кВт каждый, приводящие в движение винты. При помощи этого резервного движителя лодка могла развивать скорость до 5 узлов.
К-278 служила базой для экспериментов в области глубоких погружений. 4 августа 1984 года лодка под командованием капитана 1 ранга Ю.Зеленского установила абсолютный мировой рекорд глубины погружения— 1020 м. При этом были успешно произведены торпедные стрельбы. На такой глубине лодка была недостижима для других подводных лодок и остальных противолодочных средств, а также практически не фиксировалась гидроакустическими средствами обнаружения. Наряду с участием в экспериментах лодка интенсивно использовалась для учений флота и несения боевой службы, в частности участвовала в противолодочном охранении РПКСН от подводных лодок вероятного противника.
14 декабря 1984 года прибыла к постоянному месту базирования, к этому времени наплаванность подводной лодки составляла 107 ходовых суток, в том числе около двух месяцев плавания без гражданских специалистов на борту. В соответствии с совместным решением ВМФ и Минсудпрома, руководство опытной эксплуатации поручено председателю приемной комиссии — командующему 1-й флотилии подводных лодок и проводилось по разработанной ГШ ВМФ и Министерством судостроительной промышленности, специальной программе. 29 июня 1985 года экипаж сдал курсовые задачи и был введен в состав кораблей первой линии постоянной боевой готовности, и начал подготовку к глубоководному погружению. В июле 1985 года в губе Западная Лица проведены испытания отстыковки всплывающей камеры. С 31 июля по 7 августа 1985 года К-278 прошла глубоководные испытания.
31 июля вышла в Норвежское море для проведения глубоководных испытаний. 4 августа выполнила программу глубоководного погружения. В 12.43 подводная лодка погрузилась на глубину 1000 метров и оставалась там 51 минуту, достигнув максимальной глубины 1027 метров. При всплытии на 800 метрах выполнила прострелку торпедных аппаратов болванками. 7 августа вернулась в пункт базирования. В августе — ноябре 1985 года провела ревизию механизмов на ПО «Севмашпредприятие» в г. Северодвинске. В декабре 1985 года выполнила доковую операцию на СРЗ-10 в г. Полярном и перешла к месту постоянного базирования в губу Лопаткина. В 1986 году в период опытных тактических учений выполнила в Норвежском море испытания аварийной газогенераторной системы всплытия с рабочей глубины 800 метров. С 30 ноября 1986 года по 28 февраля 1987 года выполнила задачи Боевой службы. В июне 1987 года закончена опытная эксплуатация и К-278 принята в эксплуатацию по прямому назначению. В августе-октябре 1987 года выполнила задачи Боевой службы. В период выполнения задач БС, 25 сентября совершила кратковременный заход в пункт базирования для передачи на берег офицера, в связи с обострением у него симптомов сердечной недостаточности. 31 января 1989 года получила наименование «Комсомолец». 28 февраля 1989 года вышла на боевую службу с 604 экипажем под командованием капитана 1 ранга Е.Ванина. Погибла 7 апреля 1989 года при возвращении с Боевой службы в Норвежском море. В результате возникновения пожара в двух смежных отсеках были разрушены системы цистерн главного балласта, через которые произошло затопление лодки забортной водой. Дальнейшая оценка причин катастрофы в различных источниках значительно разнится — руководство ВМФ обвиняло в несовершенстве лодки конструкторов и судостроителей, последние, в свою очередь заявляли о неумелых и порой даже безграмотных действиях экипажа.
7 апреля 1989 года подводная лодка шла на глубине 380 метров со скоростью 8 узлов:
11:00 — в 7-м отсеке возник очаг пожара, истинная причина которого осталась неустановленной. Возможной причиной называлось возгорание электрооборудования.
11:12 — на К-278 была объявлена аварийная тревога, лодка начала всплывать ходом на глубину 50 метров. В силу ряда причин ликвидировать пожар подачей ЛОХ (Лодочная Объёмная Химическая система пожаротушения) не удалось, огонь распространялся, в результате чего в зону пожара попали силовые электрические системы, из-за их повреждения на глубине 150 метров сработала аварийная защита паротурбинной установки и подводная лодка потеряла ход.
Для дальнейшего всплытия была подана команда продуть группу цистерн главного балласта, что в значительной мере послужило кульминационным моментом развития трагедии. Объективные данные говорят о том, что при выполнении этой команды произошёл разрыв трубопровода воздуха высокого давления (ВВД) цистерны главного балласта № 10, расположенной в 7 отсеке, в результате чего в отсек под высоким давлением начал поступать сжатый воздух, что привело к перерастанию локального пожара в объёмный. Из-за резкого возрастания давления воздух, смешанный с продуктами горения начал поступать в цистерну слива масла главной машины, расположенную в соседнем, 6 отсеке, избыточным давлением масло «обратным ходом» было выдавлено в отсек и распылено по оборудованию.
11:16 — К-278 всплыла на поверхность, горели уже два отсека— 6-й и 7-й, произошло задымление 2-го, 3-го и 5-го отсеков, примерно в это же время происходит возгорание пульта в 3-м отсеке и вспышка горючих газов в 5-м.
Уже в надводном положении сработала аварийная защита реактора, произошло отключение основных электрических цепей, питание перешло на аккумуляторную батарею. Была подана команда запустить аварийный дизель-генератор, которую экипаж выполнял в течение двух с лишним часов.
11:37 — был первый раз передан сигнал об аварии. Однако из-за разрушения систем гидравлики в этот момент выдвижные устройства начали опускаться под собственным весом, возможно, в этом заключается причина ненадёжности передачи аварийного сигнала— на берегу он был принят и расшифрован лишь после 8 раза.
12:19 — через разрушенный трубопровод горячий воздух из 7-го отсека поступает в цистерну главного балласта № 10 правого борта, продувает её, что приводит к крену на левый борт. Не выяснив причину образования крена, его пытаются выровнять продуванием противоположных цистерн, что приводит к поступлению в горящие отсеки свежей порции воздуха под давлением. К этому моменту личный состав включён в шланговые дыхательные аппараты, в систему которых попадают продукты горения — личный состав начинает выходить из строя в результате отравления, организовывается работа аварийных партий по выносу пострадавших из отсеков. С опозданием подана команда переключиться в индивидуальные дыхательные аппараты (ИДА), однако в экипаже уже появились первые жертвы.
11:54 — экипаж лётчика майора Г.Петроградского подняли по тревоге. Она была объявлена всем спасательным силам авиации и флота. На КП поставили задачу: в районе острова Медвежий возник пожар на советской атомной подводной лодке.