Великий классик, во многом опередивший свое время, - Жюль Верн представлял «Наутилус» как неуловимое орудие мести, основным предназначением которого было уничтожение неприятельских кораблей и судов. Однако, особый интерес у автора вызывали возможности, которые «Наутилус» мог предоставить мировой науке.
Изучение глубин океана всегда будоражило человеческий ум. Но первые «потаённые суда», появившиеся на рубеже 19-20 веков, все равно проектировались и использовались людьми лишь в военных целях.
Тем не менее, спустя почти полвека после постройки первой подводной лодки, идея создания научно-исследовательской ПЛ в Советском союзе нашла свое воплощение. К тому моменту преимущества боевых подлодок против батискафов и надводных судов, применяемых учеными того времени, стали более чем очевидны: большая автономность, независимость от погодных условий, маневровые и мореходные качества обеспечивали боевым подводным лодкам сто очков вперёд. Именно поэтому, первой научно-исследовательской подводной лодкой СССР стала переоборудованная «С-138» пр. 631, получившая название «Северянка».
В 1957 году «С-138» была переоборудована в научно-исследовательскую подводную лодку (НИПЛ), завершив тем самым свою военную карьеру. Ввиду особенностей своей эксплуатации судно по-прежнему обслуживалось экипажем ВМФ (50 человек), но к ним дополнительно были приданы ученые (5-6 человек). В ходе работ по модернизации из судна были убраны торпедные аппараты, в прочный корпус врезаны три иллюминатора для визуального наблюдения за окружающей средой и ведения фото- и киносъемки. Дополнительно снаружи корпуса навесили систему ближнего и дальнего освещения.
Кроме того, НИПЛ оборудовали двумя эхолотами типа НЭЛ-5Р, аппаратурой для замера температуры и солености среды, а также электометром для определения ее электропроводности. Специально для «Северянки» модернизировали телевизионный комплекс и смонтировали устройство для отбора проб грунта.
«Северянка» совершила свой первый поход в декабре 1958 года. В 1966 году подлодка прошла средний ремонт и после этого еще не раз выходила в море с группой научных сотрудников на борту. Несмотря на трудности, с которыми сталкивались ученые (температура в отсеках зачастую опускалась до 8°С в северных широтах) и вполне понятный риск, подводная лодка совершила в общей сложности 10 экспедиций (25000 миль). В 1967 году подводная лодка была возвращена в состав ВМФ и некоторое время использовалась для буксировки глубоководных аппаратов специального назначения. В 1969 году «Северянка» была выведена из боевого состава.