Projet de développement d’un sous-marin transporteur d’engins militaires (sur deux étages) et à vocation de débarquement. Des avions étaient également stockés au deuxième étage et on a même pensé à y installer une catapulte sur le pont. 750 soldats pouvaient également embarquer. En plus des hommes de troupe et des trois avions, on pouvait y placer dix chars T-34.

Sept variantes de l’avant-projet ont été développées, dont les quatre principales différaient par la composition de la centrale et certaines caractéristiques de conception associées au placement des équipements techniques et à l’atterrissage. 

Des variantes de sous-marins avec différentes centrales ont été développées :

• Une version à batterie diesel avec une turbine à cycle combiné pour fournir des passages sous-marins économiques
• Batterie diesel avec seize groupes de batteries
• Variantes à moteurs « simples »

Le manque d’expérience du pays dans la conception et l’utilisation des sous-marins de transport aérien et un grand nombre de problèmes à résoudre mettent en doute la réalité de ce projet. La capacité de charge relativement importante obtenue dans le projet, qui atteignait 28% du déplacement, a permis de supposer que les données initiales concernant la charge et le placement étaient significativement optimisées. Un certain nombre de solutions techniques – telles que la méthode de déchargement des équipements (avions, chars, canons, etc.) et d’assurer l’activité vitale du personnel de débarquement pendant une longue transition et son efficacité au combat après l’atterrissage, ont soulevé des doutes quant à leur crédibilité. À cet égard, la direction de la marine soviétique a formulé un certain nombre de commentaires sérieux et tous les travaux sur le Projet 621 ont été interrompus.

Néanmoins, les travaux réalisés ont donné une certaine expérience, qui a été utilisée plus tard, en particulier, lors de la conception de sous-marins de transport sous-marin et d’autres sous-marins ayant un objectif similaire.