Ce Projet date de 1939 et la réalisation a été achevée en 1941. Lancé en juin 1945. C’est un sous-marin expérimental avec AIP s’inspirant des travaux de l’Allemand Helmuth Walter sur le Type XXI. Les gaz d’échappement des diesels ont été nettoyés du CO2, mélangés avec de l’oxygène et réutilisés pour la propulsion.

Les essais du sous-marin, souvent interrompus par des accidents, durèrent plusieurs années et se terminèrent le 31 octobre 1944. Le problème consistait à établir un fonctionnement stable de la nouvelle centrale. Comme ni le régulateur automatique d’alimentation en oxygène ni les analyseurs de gaz n’étaient développés, tout devait être fait « à l’œil », manuellement, ce qui exigeait beaucoup d’expérience et une haute qualification du personnel du sous-marin. Pendant les tests du M-401, plusieurs petites explosions et incendies se sont produits (peinture brûlée dans les compartiments et sur l’isolant des câbles, les capteurs calcinés des moteurs diesel, etc.). En fait, la commission a imputé tous les blâmes de ces incidents aux actes erronés de l’équipage.

Le plus grand accident du sous-marin, qui a causé la mort du concepteur du navire, s’est produit lors d’essais en usine. 

Au cours des essais, le bateau a effectué 74 croisières dans la mer Caspienne. Parmi celles-ci, 68 ont été effectuées en plongées, au cours desquelles il a parcouru 350 mn en mode AIP.

En 1948, dans le but de poursuivre les recherches sur ce type de propulsion, le M-401 a été transféré à Saint-Pétersbourg par voie fluviale, où il intégra la flotte balte. Le 27 janvier 1953, le sous-marin a été transformé en salle d’entraînement au combat « KBP-26 », remisé dans le port d’hiver de Kronstadt. Le 25 février, il a été transformé en station d’entraînement UTS-66 et, le 18 avril 1959, il a été exclu des listes de la marine.