На борту лодки установлено четыре турбогенератора по 3200 кВт и два дизель-генератора ДГ-750. Для маневрирования в стесненных условиях корабль оснащен подруливающим устройством в виде двух откидных колонок с гребными винтами (в носовой и кормовой частях). Винты подруливающего устройства приводятся в движение электродвигателями мощностью по 750 кВт.
При создании подводной лодки проекта 941 огромное внимание было уделено снижению ее гидроакустической заметности. В частности, корабль получил двухкаскадную систему резино-кордовой пневматической амортизации, были внедрены блочная компоновка механизмов и оборудования, а также новые, более эффективные звукоизолирующие и противогидролокационные покрытия. В результате по гидроакустической скрытности новый ракетоносец, несмотря на свои гигантские размеры, значительно превзошел все ранее построенные отечественные ПЛАРБ и, вероятно, вплотную приблизился к американскому аналогу — ПЛАРБ типа «Огайо».

Подводная лодка оснащена новым навигационным комплексом «Симфония», боевой информационно-управляющей системой, гидроакустической станцией миноискания МГ-519 «Арфа», эхоледомером МГ-518 «Север», радиолокационным комплексом МРКП-58 «Буран», телевизионным комплексом МТК-100. На борту имеются комплекс радиосвязи «Молния-Л1» с системой спутниковой связи «Цунами».
Цифровой гидроакустический комплекс типа «Скат-3», интегрирующий четыре гидролокационные станции, способен обеспечивать одновременное слежение за 10—12 подводными целями.
Выдвижные устройства, расположенные в ограждении рубки, включают два перископа (командирский и универсальный), антенну радиосекстана, РЛК, радиоантенны системы связи и навигации, пеленгатор.

Лодка оснащена двумя всплывающими антеннами буйкового типа, позволяющими принимать радиосообщения, целеуказания и сигналы спутниковой навигации при нахождении на большой (до 150 м) глубине или подо льдами.
Ракетный комплекс Д-19 включает 20 твердотопливных трехступенчатых межконтинентальных баллистических ракет с разделяющимися головными частями Д-19 (РСМ-52, западное обозначение — SS-N-20). Старт всего боекомплекта осуществляется двумя залпами, с минимальными интервалами между пусками ракет. Ракеты могут запускаться с глубины до 55 м (без ограничений по погодным условиям на поверхности моря), а также из надводного положения.

Трехступенчатая МБР Р-39 (длина — 16,0м, диаметр корпуса — 2,4 м, стартовая масса — 90,1 т) несет 10 боевых блоков индивидуального наведения мощностью по 100 кг каждый. Их наведение осуществляется посредством инерциальной навигационной системы с полной астрокоррекцией (обеспечено КВО порядка 500 м). Максимальная дальность пуска Р-39 превышает 10.000 км, что больше дальности американского аналога — «Трайдент» С-4 (7400 км) и приблизительно соответствует дальности «Трайдент» D-5 (11.000 км).

Для минимизации габаритов ракеты двигатели второй и третьей ступеней имеют выдвижные сопловые насадки.
Для комплекса Д-19 создана оригинальная стартовая система с размещением практически всех элементов пусковой установки на самой ракете. В шахте Р-39 находится в подвешенном состоянии, опираясь специальной амортизационной ракетно-стартовой системой (АРСС) на опорное кольцо, расположенное в верхней части шахты.

Пуск выполняется из «сухой» шахты с помощью порохового аккумулятора давления (ПАД). В момент старта специальные пороховые заряды создают вокруг ракеты газовую каверну, значительно уменьшающую гидродинамические нагрузки на подводном участке движения. После выхода из воды АРСС отделяется от ракеты при помощи специального двигателя и уводится в сторону на безопасное расстояние от подводной лодки.
Имеется шесть 533-мм торпедных аппаратов с устройством быстрого заряжания, способных применять практически все типы состоящих на вооружении торпед и ракето-торпед данного калибра (типовой боекомплект — 22 торпеды УСЭТ-80, а также ракето-торпеды «Шквал»). Вместо части ракетно-торпедного вооружения на борт корабля могут приниматься мины.
Для самообороны подводной лодки, находящейся в надводном положении, от низколетящих самолетов и вертолетов имеется восемь комплектов ПЗРК «Игла» («Игла-1»). В зарубежной печати сообщалось о разработке для подводных лодйк 941-го проекта, а также ПЛАРБ нового поколения, зенитного ракетного комплекса самообороны, способного применяться из подводного положения.