中國海軍裝備的首種攻擊型核潛艇，代號091型，西方稱之為漢級攻擊核潛艇。中國海軍迄今為止裝備有5艘漢級核潛艇，編號為401，402，403，404和405。

1990年代之前，這5艘潛艇已經均部署在北海艦隊，1990年代之後有2艘轉移部署至南海艦隊，以加強對南海和台灣的海上作戰力量。

中國第一艘核動力攻擊潛艇長征1號下海

中國海軍長征4號核動力攻擊潛艇

1958年，中國首座原子試驗反應爐投入運行，第一艘仿製的蘇聯常規潛艇也已經建成，於是決定發展核潛艇。當時首先確定的目標是彈道導彈核潛艇，以獲得水下戰略打擊能力為優先，蘇聯後來毀約拒援，加上嚴重的經濟困難，核潛艇研製一度下馬，只保留了核動力等關鍵項目的預研。

1964年原子彈爆炸成功後，核潛艇研製又獲得新的動力。1966年3月20日，中央專委決定重新開工核潛艇研製。同時根據專家的建議，決定先研製攻擊核潛艇再研製導彈核潛艇，中國當初研製漢級潛艇的主要考慮，是為研製導彈核潛艇打基礎。為推動核潛艇的研製，中國在艦艇研究院專設核潛艇研究所，負責核潛艇總體設計，看展對核動力裝置，潛艇線型，耐壓艇體，空調系統，水聲，導航，通信等七大關鍵技術的攻關。同時，在全大陸組織協作安排，參加研製的有第一，二，三，四，五，七機部以及冶金部，石油部，建材部，科學院，海洋局等許多單位，動員人力超過10萬人。除此之外，還從大連，上海，武昌三大造船廠抽掉近3，000名職工，到遼寧葫蘆島建設核潛艇製造廠。經兩年努力建成核潛艇造船廠。

1968年10月，首艘漢級核潛艇在葫蘆島造船廠開工建造。1970年7月潛艇核反應爐啟動，12月潛艇下海，經過幾年試航後，1974年8月1日正式編進海軍序列，被命名為(長征一號)。因為配套的魚三型深水反潛魚雷未能研製出來，該艇無法形成戰鬥力。

魚三型魚雷直到1984年研製成功。1988年4月至5月，在南海經過深度潛水，水下全速航行和深水魚雷的發射等試驗，漢級潛艇才算完成全部研製過程。漢級核潛艇在某些方面亦進行了相當突破，如採用水滴型艇體是國際先進技術，漢級核潛艇為單殼結構，外形短粗，艇體沒有很多明顯開孔，與仿製的蘇聯常規潛艇明顯不同。潛艇水面排水量4，500噸，水下排水量5，500噸，配備一座15，000匹軸馬力壓水式核反應爐，水面最高航速12節，水下最高航速25節，可潛深300公尺。裝備了中國最先進的電子與聲納系統，包括仿蘇的平面搜索雷達，雷達告警器，作用距離達1萬公里的超長波收信機和大功率超快速短波發信機等，以保證潛艇在遠洋活動。

聲納系統採用大基陣技術的中被動搜索與攻擊艦殼聲納，後來還配備了仿製的法國DUUX5低頻被動聲納。這種聲納使用數位掃描顯示裝置，可同時追蹤多個目標和引導魚雷或導彈攻擊的能力。在武器配備上，裝有6具533mm魚雷發射管，使用魚三型反潛魚雷和魚一型反潛魚雷，共可攜帶18枚魚雷