Năm 2009 được xem là một năm bản lề đối với quá trình hiện đại hóa quân đội Việt Nam, đặc biệt là không quân và hải quân. Tháng 04/2009, trang mạng Defense Industry Daily cho biết, Việt Nam và Nga đã đạt được thỏa thuận sơ bộ về hợp đồng mua bán 6 tàu ngầm điện-diesel Kilo 636.
Tàu ngầm Kilo Hà Nội được hạ thủy trong tháng 08/2012
Đến tháng 12/2009, trong chuyến thăm của Thủ tướng Nguyễn Tấn Dũng, hợp đồng chính thức đã được ký kết. Giá trị hợp đồng lên đến 2,1 tỷ USD, bao gồm việc cung cấp 6 tàu ngầm Kilo, cơ sở hạ tầng neo đậu và đào tạo huấn luyện thủy thủ. Đây được xem là hợp đồng mua sắm vũ khí lớn nhất của Việt Nam kể từ sau chiến tranh Việt Nam.
Hợp đồng được giao cho nhà máy đóng tàu Admiralty ở thành phố Saint Petersburg (Nga) thực hiện. Đây là một trong những nhà máy đóng tàu quân sự lâu đời nhất của Nga, nhà máy này đã đóng các loại tàu ngầm tấn công hạt nhân Victor-I/II/III, tàu ngầm Kilo, tàu ngầm thế hệ mới nhất Lada.
Ngày 24/08/2010, nhà máy đóng tàu Admiralty bắt đầu đặt ky khởi đóng tàu ngầm Kilo đầu tiên trong hợp đồng cho Việt Nam. Tàu ngầm Kilo xuất khẩu cho Việt Nam thuộc đề án 636M (Nga chỉ định là đề án 06.361). Đây là một biến thể cải tiến từ tàu ngầm đề án 636 Varshavyanka, NATO định danh là Improved Kilo (Kilo cải tiến).
Chiếc tàu ngầm Kilo đầu tiên được đặt số hiệu tạm thời là 01.339, quá trình đóng tàu kéo dài đúng 2 năm 04 ngày. Ngày 28/08/2012, tàu ngầm Kilo đầu tiên xuất khẩu cho Việt Nam chính thức được hạ thủy. Tàu ngầm được đặt số hiệu là HQ-182 và vinh dự được lấy tên của Thủ đô Hà Nội.
Ngày 05/12/2012, tàu ngầm Kilo Hà Nội được đưa lên hệ thống khử từ trường tại nhà máy đóng tàu Admiralty, đến ngày 08/12/2012 sau khi hoàn thành khử từ, tàu ngầm Hà Nội được đưa đến bến neo đậu tại cảng của nhà máy đóng tàu để tiến hành thử nghiệm tĩnh tại đây kéo dài đến ngày 25/12/2012.
Lá cờ tổ quốc tung bay trên nóc tàu ngầm Kilo Hà Nội tại Nga, một hình ảnh hết sức ý nghĩa đối với quá trình hiện đại hóa Hải quân Việt Nam.
Tiếp đó, tàu ngầm Kilo Hà Nội tiếp tục trải qua 2 chuyến thử nghiệm dài ngày trên biển. Lần thử nghiệm trên biển đầu tiên được thực hiện từ ngày 16/04-27/06/2013. Trong quá trình thử nghiệm, tàu ngầm Kilo Hà Nội đã lặn xuống độ sâu 190 mét một cách an toàn.
Trong chuyến thử nghiệm này, phía nhà máy đóng tàu đã điều động số thủy thủ đoàn tham gia thử nghiệm lên đến 53 người. Sở dĩ có nhiều thủy thủ tham gia thử nghiệm là do trên tàu có rất nhiều thiết bị mới lần đầu được trang bị nên cần phải có chuyên gia đi kèm để đào tạo sử dụng thiết bị.
Từ ngày 19/2 - 4/3/2013 thủy thủ Việt Nam bắt đầu được đào tạo sử dụng tàu ngầm Kilo Hà Nội tại cảng, sau đó tiến hành đào tạo trên biển cho đến hết tháng 6/2013. Từ ngày 4/7 - 17/7/2013, tàu ngầm Hà Nội tiếp tục trải qua quá trình thử nghiệm cấp nhà nước. Đại diện nhà máy đóng tàu Admiralty cho biết, các thử nghiệm với tàu ngầm Hà Nội đạt hiệu suất tuyệt vời lên đến 99%.
Chuyến thử nghiệm trên biển cuối cùng của tàu ngầm Hà Nội vừa được thực hiện vào đầu tháng 10/2013. Tàu ngầm Hà Nội vừa được đưa trở lại cảng của nhà máy đóng tàu Admiralty trong tuần thứ 2 của tháng 10/2013. Tại đây, tàu ngầm Kilo Hà Nội sẽ được khoác lên mình một “bộ áo mới”. Bên cạnh đó, nhà máy đóng tàu Admiralty sẽ tiến hành lắp đặt thêm một số thiết bị trước khi bàn giao cho Việt Nam vào ngày 7/11/2013 tới.
Tàu ngầm Kilo Hà Nội có chiều dài 74 mét, chiều rộng 10 mét, mớn nước 6,3 mét, lượng giãn nước khi nổi 2.300 tấn, lượng giãn nước tối đa khi lăn 4.000 tấn. Tàu được trang bị 6 ống phóng ngư lôi đường kính 533mm, trong đó, 2 ống phóng phía trên được sử dụng để phóng tên lửa chống hạm 3M-54 Club S.
Tên lửa được đưa ra khỏi ống phóng ngư lôi trong một ống khí áp nitor, sau khi lên khỏi mặt nước, vỏ bọc sẽ được tách ra và động cơ chính của tên lửa được kích hoạt để phóng đến mục tiêu. Tên lửa chống hạm 3M-54 Club S được dẫn hướng kết hợp quán tính và radar chủ động giai đoạn cuối.
Tên lửa có tầm bắn 220km, mang theo đầu đạn nặng 450kg. Ở pha cuối, tên lửa tăng tốc độ lên gấp 2,9 lần vận tốc âm thanh (3.200km/h) nên rất khó đánh chặn. 4 ống phóng ngư lôi phía dưới được sử dụng để phóng các loại ngư lôi như TEST-71MKE TV, ngư lôi này có 2 chế độ dẫn đường bằng sonar chủ động hoặc kênh TV cho phép chuyển từ mục tiêu này sang mục tiêu khác. Ngư lôi có phạm vi hoạt động 20km, tốc độ tối đa 73km/h.
Ngoài ra, tàu ngầm Kilo 636MV của Việt Nam còn có khả năng sử dụng loại ngư lôi siêu khoang VA-111 Shkval, ngư lôi này có khả năng đạt tốc độ lên đến 370km/h. Ngư lôi này là nỗi kinh hoàng của bất kỳ tàu chiến hay tàu ngầm nào.
Trong 4 ống phóng ngư lôi VA-111 Shkval có 2 ống phóng được thiết kế để phóng ngư lôi có điều khiển từ xa với độ chính xác rất cao. Hệ thống được kiểm soát bởi máy tính kỹ thuật số, loạt ngư lôi đầu tiên được bắn trong vòng 2 phút, loạt đạn tiếp theo được bắn sau 5 phút. Cơ số ngư lôi và tên lửa mang theo là 18 quả, tàu ngầm Kilo Hà Nội cũng có thể mang theo 24 mìn.
Hệ thống điện tử trên tàu ngầm Kilo Hà Nội không được tiết lộ, nhưng dựa vào thông số kỹ thuật của tàu ngầm Kilo 636 của Nga đã được công bố thì tàu ngầm Kilo 636 được trang bị hệ thống định vị thủy âm kỹ thuật số MGK-400EM. Hệ thống định vị thủy âm phát hiện mìn và tránh va chạm kỹ thuật số MG-519EM.
Tàu ngầm còn được trang bị một radar hoạt động trong phạm vi của kính tiềm vọng hoặc khi nổi lên, radar này được sử dụng để phát hiện các mục tiêu mặt nước, trên không, kiểm soát an toàn hàng hải khu vực xung quanh tàu. Bên cạnh đó, tàu còn được trang bị hệ thống thông tin liên lạc, hỗ trợ điện tử ESM.
Vỏ tàu ngầm còn được phủ một lớp gạch cao su chống âm, lớp gạch này có tác dụng hấp thụ và làm méo tín hiệu của các hệ thống định vị thủy âm chủ động cũng như làm giảm tiếng ồn của tàu ngầm, giúp tàu khó bị phát hiện bởi các hệ thống định vị thủy âm thụ động.
Tàu ngầm Kilo Hà Nội được trang bị 2 máy phát điện diesel công suất 1.000km/máy, 2 động cơ điện chính 5.500 mã lực, 2 động cơ dự trữ 102 mã lực/chiếc và chân vịt 7 lá. Hệ thống động lực của tàu được trang bị hệ thống điều khiển tự động cho phép kiểm soát tốt hoạt động của các thành phần liên quan.
Hệ thống động lực này giúp tàu ngầm Kilo Hà Nội đạt tốc độ 10-12 hải lý/h khi nổi và 17-25 hải lý/h khi lặn. Phạm vi hoạt động với ống thông hơi 6.000-7.500 dặm, độ sâu lặn tối đa 300 mét, thời gian hoạt động 45 ngày, thủy thủ đoàn 52 người.