21 января 1954 года на верфи Гротона американского штата Коннектикут в присутствии президента США Эйзенхауэра была спущена на воду первая в мире атомная подводная лодка «Наутилус» (USS Nautilus).
Влияние романа «20 тысяч лье под водой» на умы было столь сильно, что первую атомную подводную лодку назвали в честь «Наутилуса» Жюля Верна, а еще через восемь месяцев она была принята на вооружение ВМС США. В 11:00 17 января 1955 года подводная лодка впервые вышла в море и отправила в эфир сообщение: Underway on nuclear power («Идём на атомной энергии»).
Этот корабль стал настоящим технологическим прорывом в своей отрасли. От дизель-электрических лодок первый подводный атомоход отличался не только наличием новой энергетической установки, но также конструкцией корпуса, расположением цистерн, помещений и оборудования.
В то же время, по форме наружных обводов корпуса лодка практически не отличалась от дизель-электрических. При водоизмещении Наутилуса около 4000 т двухвальная атомная энергетическая установка суммарной мощностью 9860 кВт обеспечивала мощность 13 800 л.с. и скорость более 20 узлов. Продолжительность плавания зависела только от исправной работы средств регенерации воздуха, запасов продуктов и выносливости личного состава.
Правда обнаружились и негативные моменты. Источник радиации на борту потребовал установки биологической защиты, в состав которой входили свинец, сталь и другие материалы. Из-за этого удельная масса атомной установки оказалась очень велика. Это не позволило установить на «Наутилусе» часть предусмотренного проектом вооружения и оборудования.
Впрочем, это не помешало лодке продемонстрировать небывалые показатели автономности. Именно благодаря этим качествам, «Наутилус» оказался способен на длительный рейд под арктическим льдом. 3 августа 1958 года он стал первой субмариной, которая таким образом пересекла Северный полюс.
USS Nautilus не пошел в серию, оставшись в единственном экземпляре. Причина тому — крайне высокие показатели шумовых параметров. Работающие турбины создавали сильную вибрацию, и сонар становился бесполезным уже на скорости в 4 узла.
Лодка становилась «глухой», к тому же такая шумность демаскировала её. Все это делало невозможным ее применение в боевых условиях. Негативный опыт был учтён при разработке последующих проектов.