Le Type 091 semble avoir été construit en quatre variantes : la variante de base 091 (bateaux 401 et 402), la variante améliorée 091A (bateau 403) et la variante améliorée 091B (bateaux 404 et 405). Les bateaux 401 et 402 ont été modernisés à la fin des années 80 et ont été remis en service au milieu des années 90, mais ils ont finalement été retirés en janvier 2000. Le bateau 403 a été modernisé à mi-vie en 1998 et a été remis en service en 2000 (091G). Les cinq bateaux ont été déployés par la flotte de la mer du Nord à partir de la base de sous-marin nucléaire de Jianggezhuang près de Qingdao.

Le Type 091 à une forme de goutte d’eau avec une configuration à double coque. Le sous-marin est doté de quatre gouvernails de poupe et d’un seul arbre à quatre pales. La coque dispose de sept compartiments étanches, avec un massif et ses deux barres de plongée située au-dessus du second compartiment. Le sous-marin peut tirer des torpilles et déployer des mines à partir de ses six tubes lance-torpilles de 533 mm. Les bateaux 404 et 405 peuvent également lancer des torpilles anti-sous-marines à guidage filaire et des missiles de croisière anti-navires.

Les trois coques toujours en service actif ont fait l’objet de nombreux travaux de modernisation, notamment des tuiles anéchoïques et un système de tir modernisé. Ils ont également été équipés des technologies développées à l’origine pour les sous-marins nucléaires de la prochaine génération, telles que le réseau sonar monté sur le flanc et une nouvelle hélice à sept pales.

Ces sous-marins ont été impliqués dans plusieurs incidents au fil des ans, notamment en tentant de se faufiler sur un groupe de transporteurs américains dans les années 1990. Un autre incident en 2004 a vu un Classe Han entrer dans les eaux territoriales japonaises entre les îles Ishigaki et Okinawa, ce qui a mis la marine japonaise en alerte pour la première fois depuis la Seconde Guerre mondiale, et forcé le gouvernement chinois à présenter des excuses publiques officielles.

Le gouvernement pakistanais a également tenté d’acquérir un sous-marin de Classe Han en location pour 63 millions de dollars en 1993 afin de lutter contre la marine indienne qui louait à l’époque le Chakra un Charlie du Projet 670. La demande a finalement été refusée, il est clair cependant que cela aurait pu seulement permettre à la marine pakistanaise d’acquérir de l’expérience avec ce type de sous-marin car le Chakra était bien supérieur au Han même dans les années 1980.