Aunque a primera vista difiere solo un poco de su antecesor 641, se han realizado grandes cambios.
El Proyecto 641B recibió un sensor rediseñado y un sistema de comunicación, así como una forma de casco optimizada para la navegación bajo el agua, que fue tan efectiva por primera vez el Proyecto 641B se sumergió más rápido que en la superficie.
El Proyecto 641B estaba equipado con tres motores diésel marinos 2Д42М, cada uno con 1.900 caballos de potencia (1.397 kW).
Estos motores proporcionaron fuerza motriz al quemar fuel oil y oxígeno del aire ambiente.
Este sistema funcionó solo cuando se podía suministrar suficiente aire exterior, es decir, en la superficie o durante el buceo en aguas poco profundas.
Alternativamente, el eje central podía ser impulsado por un motor eléctrico ПГ104 de 140 hp (103 kW), también conocido como motor de velocidad silenciosa, o económica, que consumía mucha menos energía y era mucho más silencioso que el ПГ102.
Con las baterías completamente cargadas se podrían cubrir 450 millas náuticas sumergidos a 2.5 nudos con los motores eléctricos,.
[3] Cada submarino estaba equipado con seis tubos lanzatorpedos a proa del calibre estándar de 533 mm.