“無畏“號採用了單雙殼體混合結構，其中的大部分艇體採用單殼體結構，主壓載水艙佈置在雙殼體結構的艙段以及首尾兩端，耐壓艇體分為5個艙室，從首至尾依次是艏魚雷艙、指揮控制兼居住艙、反應堆艙、輔機艙和主機艙，這5個艙段之中只有艏魚雷艙和輔機艙採用的是雙殼體結構。
“無畏”號指揮控制兼居住艙是最大的一個艙室，最大外徑為9.75米。該艙利用3層甲板把艇內空間分隔為4層。上甲板為指揮控制區，在這個區域里布置著2個潛望鏡平臺，2個採用舵輪和操縱桿方式的操縱檯，注水排水控制板，指示控制器的配電盤，潛艇航跡自動記錄儀、海圖工作臺，水下攻擊指揮控制檯以及巡航導彈制導裝置等。在該艙中還獨立設置了聲吶工作室、輪機部門工作室，無線電通信室以及電子支援措施室等。
中層甲板為生活區，有艇長室、軍官寢室、軍官會議室、配膳室、軍官淋浴室和廁所等軍官居住區，以及士兵艇員餐室、廚房、空調室以及二氧化碳處理室、食品冷凍室和低溫蔬菜儲藏室等。下層甲板是士兵的主要居住區，有居住艙、洗漱室、淋浴室、廁所、放射性檢測室以及艇上的泵室等。
在下層甲板下面是蓄電池艙和各種液艙，這裡有艇上的1號、2號和3號洗滌水艙、快潛水艙、由126個電池單元組成的蓄電池室，其兩舷為淡水艙以及1號和2號輔助水艙等。“無畏”號的反應堆艙位於該艇的最大直徑部位上，除反應堆外，還有一回路管路系統、主循環泵、穩壓器以及蒸汽發生器等。屏蔽走廊佈置在反應堆艙上部，供艇內人員安全穿越反應堆艙，是重要通道。
屏蔽走廊兩側，各有一個一回路冷卻水用的供水箱。除了一些海水管路的開口部分外，整個反應堆艙室全部用數層鉛塊包裹起來，形成一個防輻射生物屏蔽層。反應堆艙的後面是輔機艙，由於這一艙段是雙殼體結構，耐壓艇體直徑相對較小，因此僅用一層甲板將其內部空間分隔為2層，下層是2臺柴油發電機組。
在輔機艙內還佈置有造水裝置、高壓空氣壓縮機以及空調主機等設備。由於這一艙段是雙殼體結構，所以輕外殼與耐壓艇體之間用作主壓載水艙，在主壓載水艙裡還佈置了1361千克重的高壓氣瓶。
“無畏”號主機艙尺寸非常大，分為上、下兩層，上層佈置一臺兩級齒輪減速式汽輪機，在靠近齒輪箱的主軸上方佈置一臺輔助推進電機，主機艙的下層佈置有冷凝器，備用給水艙，供主機、螺旋槳軸以及柴油機用的潤滑油艙，液壓用油艙，尾部縱傾平衡水艙等。
柴油機的排氣管的走向經過了特別的設計，首先排氣管在輔機艙力垂直向上，在穿過耐壓艇體之後則沿著艇體表面轉向指揮台圍殼，當排氣管進入指揮台圍殼之後又垂直上升。從鰹魚級核潛艇的外形上看，可以發現從指揮台圍殼後部的根部至輔機艙的上方這一段是脊翅狀的突起結構，這一結構物的內部放置的就是通氣管裝置的排氣管。
“無畏“號攻擊型核潛艇另外一個顯著的特點是艇上裝備的是艏部六具新型液壓平衡式魚雷發射管，魚雷的裝填、存放和再裝填採用了軌道和推杆式液壓裝載裝置，從而提高了魚雷再裝填時的速度和安全性，共能攜帶24枚魚雷。
”無畏“號的艏部裝有大型的2001型主動/被動式聲吶，該型聲吶的換能器為馬蹄形佈置，總長度為12米，有效部分高度為1.8米，聲吶功率為25kW，遠距離探測時使用1.5kHz～2.3kHz的工作頻率，近距離探測時則使用5.5kHz～6.5kHz的工作頻率。無畏號在航速為5節時，其主動聲吶的探測距離為25海里；當艇速為20節時，聲吶探測距離為8海里。
除了艏部聲吶基陣之外，在無畏號的指揮台圍殼後部還裝備了197型偵察聲吶，艇的兩舷側裝備了2007型遠程被動搜索聲吶。2007型聲吶是在186型聲吶的基礎上加以改進的，它增加了對波束的控制功能，可用於背景噪聲較大時對目標的探測。“無畏“號裝有使用I波段的1006型警戒雷達，該雷達亦可作導航和領航用，其探測距離為1000千米。
另外，”無畏“號上還裝有Mk-1慣性導航系統。該導航系統是由皇家海軍羅經觀測研究所研製的，但是該導航系統中的陀螺是從美國購買的，艇上採用了航空操縱桿式的操舵方式，作戰指揮中心採用操縱檯式的佈置方式。
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