В соответствии с Постановлением СМ СССР от 19 июля 1955 года и ТТЗ ВМФ, выданным 26 августа 1955 года, ЦКБ-18 в 1955 году разработало проект П-611 - переоборудованная ПЛ пр.611 для отработки комплекса П-10. Проект переоборудования был утвержден совместным решением МСП и ВМФ 30 марта 1956 года. В состав реактивного вооружения, принятого в проекте П-611, входили:
- один самолет-снаряд П-10;
- контейнер, где самолет-снаряд хранился со сложенными консолями крыла;
- стартовое устройство;
- система навигационных приборов;
- комплексная система управления стрельбой;
- устройства, системы и приспособления, обеспечивающие нормальную эксплуатацию реактивного вооружения.

Установка реактивного вооружения на ПЛ производилась за счет снятия запасных торпед и их стеллажей, торпедо-погрузочного устройства, артиллерийского вооружения с боезапасом, а также за счет уменьшения запасов топлива и пресной воды. Большое значение имело обеспечение точности стрельбы самолетами-снарядами с ПЛ. Автономный полет самолета-снаряда П-10, выпущенного по неподвижной цели, имеющей заранее известные географические координаты, осуществлялся по программе, которая перед стартом закладывалась в снаряд и во время полета не корректировалась. Главными исходными данными для программы являлись географические координаты места старта самолета-снаряда и цели, которую он должен поразить. Это вызывало необходимость всегда иметь точные координаты местонахождения лодки. Для этого на ПЛ был обновлен навигационный комплекс «Сила-Б», включающий в себя двухгирокомпасную систему «Маяк», гироазимут (ГА) и гировертикаль (ГВ), а также комплекс «Сила-В» (автоматический счислитель координат). Вместо лага ГОМ-III устанавливался гидравлический лаг «Бурун».

Для периодического определения поправок к автоматическому счислителю места лодки в проекте предусматривался астронавигационный перископ «Лира», который должен был устанавливаться на место командирского перископа. Однако впоследствии, учитывая возникшие трудности в размещении на ПЛ многочисленной измерительной аппаратуры, необходимой для проверки навигационного оборудования, а также принимая во внимание неготовность перископа «Лира» к сроку проведения испытаний, было решено его на лодке не устанавливать и ограничить испытания лодки отработкой самого оружия. При этом определение координат своего места предполагалось производить средствами кораблей обеспечения района испытаний. Что касается отработки навигационного комплекса, то она переносилась на базовый тральщик БТЩ-487.

Наибольшей перекомпоновке подвергся первый отсек, где вместо запасных торпед были установлены аппаратура приборов управления стрельбой (ПУС), пульты предстартовой подготовки и старта, агрегаты питания, койки для личного состава и другое оборудование. Остальные отсеки подверглись лишь незначительной модернизации. Контейнер, рассчитанный на предельную глубину погружения, был установлен на палубе надстройки в диаметральной плоскости, в корму от ограждения рубки. Стартовое устройство состояло из промежуточной и стартовой рам, расположенных в корму от ангара-контейнера. Подъем и опускание промежуточной рамы производились гидравлическим приводом. Стартовая рама поднималась в боевое положение на угол 20,5° с помощью двух гидроприводов, а в поднятом положении удерживалась при помощи складывающихся подкосов, расположенных в районе носовой ее части. Все гидроприводы контейнера и стартового устройства приводились в действие от судовой системы гидравлики.

Самолет-снаряд транспортировался из контейнера на стартовую раму вместе с тележкой, к которой он был прикреплен и от которой отделялся только при старте. Тележка имела электропривод и передвигалась по зубчатым рейкам, имевшимся на рельсах контейнера, а также на рельсах промежуточной и стартовой рам. Питание электродвигателя тележки производилось при помощи кабеля, наматывающегося на барабан тележки. Консоли крыла самолета-снаряда автоматически раскрывались в полетное положение после выхода его из контейнера. Старт осуществлялся в нос, поверх ограждения рубки в надводном положении лодки, при этом управление подготовки к старту и стартом производилось дистанционно с пультов, находившихся внутри прочного корпуса лодки. Все операции по предстартовой подготовке производились дистанционно в необходимой последовательности от нажатия на пульте управления всего лишь одной кнопки, старт - от нажатия другой кнопки. Разработка и поставка пультов предстартовой подготовки и старта обеспечивалось предприятием главного конструктора Г.М.Бериева. Система управления стрельбой и средства навигации были разработаны под руководством главного конструктора С.Ф.Фармаковского.

Переоборудование ПЛ «Б-64» (зав.№ 633) пр.611 по проекту П-611 производилось на заводе №402 в течение 1956 года и в первом полугодии 1957 года. На комплексные испытания первого этапа ПЛ была предъявлена заводом в сентябре 1957 года. Работоспособность и надежность всего оборудования, связанного с комплексом П-10, проверялась в период швартовых, ходовых и специальных испытаний. Кроме того, в период пусков самолетов-снарядов проверялось воздействие газовых струй маршевого и стартового двигателей на конструкции подводной лодки, находящихся в районе стартового устройства, в том числе нагрев палубы надстройки, герметичность клапанов вентиляции балластных цистерн № 9 и 10, а также шумность в VIII отсеке ПЛ при работе маршевого и стартового двигателей самолета-снаряда.

Испытания показали, что контейнер обеспечивает надежное хранение самолета-снаряда как в надводном, так и в подводном положениях, вплоть до предельной глубины погружения. Работа механизмов и систем контейнера и стартового устройства надежно обеспечивала подготовку и проведение старта. Старт самолета-снаряда не оказывал вредного влияния на корпусные конструкции ПЛ, а также на личный состав, находившийся в отсеках прочного корпуса. Комплексные испытания проводились на морском полигоне с 23 сентября по 31 октября 1957 года в объеме утвержденных программ. За этот период было сделано четыре пуска самолетов-снарядов, из которых два первых были неудачными, так как снаряды упали в море, не пройдя заданной дистанции. Однако, по заключению комиссии эти падения были случайными, не связанными с конструкцией самолета-снаряда или стартового устройства. Этими четырьмя пусками первый этап комплексных испытаний был закончен.

Несколько позднее должны были начаться государственные испытания, но они были отменены, и на этом все работы на подводной лодке пр.П-611 практически прекратились. Основной причиной прекращения работ по комплексу П-10 явилось успешное проведение к тому времени комплексных испытаний самолетов-снарядов П-5 на ПЛ пр.613. Позднее ПЛ пр. П-611 была восстановлена в первоначальное состояние по пр.611. Главным конструктором проекта П-611 был П.П.Пустынцев, его заместителем ЮР.Хусаинов.

Тактико-технические характеристики подводной лодки проекта П-611
Водоизмещение нормальное, м  1883
Длина наибольшая, м 90,5
Ширина наибольшая, м  7,5
Осадка средняя, м  5,15
Запас плавучести, в % от нормального водоизмещения  27,0
Начальная метацентрическая высота в надводном положении, м  0,30
Начальная метацентрическая высота в подводном положении, м  0,25
Команда, чел.  72
Автономность, сут.  65
Наибольшая надводная скорость при нормальном запасе топлива, уз.16,5
Дальность плавания 5-узловой скоростью под РДП с нормальным запасом топлива (279,5 т), мили  13 000
Наибольшая подводная скорость, уз.  ок. 14,0
Дальность плавания ею, милиок. 14,0
Дальность плавания экономической подводной скоростью 2 узла, мили 330

Вооружение
Самолет-снаряд П-10 с контейнером для его хранения, стартовым устройством и системой управления, компл.  1
Носовые торпедные аппараты для торпед калибра 533 мм, шт.  6
Кормовые торпедные аппараты для торпед калибра 533 мм, шт.  4
Общее количество торпед, шт.  8
Остальные тактико-технические данные, кроме навигационного комплекса, об изменении которого указывалось в тексте, практически не отличались от проекта 611.