Советская атомная подводная лодка «Ленинский комсомол» под командованием капитана 2 ранга Льва Михайловича Жильцова 17 июля 1962 года впервые в истории советского подводного флота всплыла около Северного полюса. Экипаж корабля водрузил Государственный флаг СССР недалеко от полюса во льдах Центральной Арктики.

После возвращения на базу в Йоканьге, лодку на пирсе встречали Никита Хрущев и министр обороны Родион Малиновский. Руководителю похода контр-адмиралу Александру Петелину, командиру корабля капитану 2 ранга Льву Жильцову и командиру БЧ-5 капитану 2 ранга инженеру Рюрику Тимофееву было присвоено звание Героя Советского Союза. Весь личный состав корабля был награжден орденами и медалями.

В октябре 1959 года новая субмарина К-3 «Ленинский комсомол» перешла в Западную Лицу для освоения пункта базирования. В 1961 году состоялась первая боевая служба в Атлантическом океане. В июле 1962 года впервые в истории Советского Военно-Морского Флота она совершила длительный поход подо льдами Северного Ледовитого океана, во время которого дважды прошла точку Северного полюса.

Так как лодка была принципиальной новой, к тому же проектировалась и строилась в большой спешке, она практически постоянно требовала ремонтов, доделок и переделок, что скрывалось под словами «опытная эксплуатация». В первые годы службы и походе на полюс, поддержание лодки, часто фактически аварийной, в рабочем состоянии обеспечивалось, в том числе, и силами весьма квалифицированного экипажа, способного выполнять сложные ремонты самостоятельно.

Именно опытный и готовый к ремонтам экипаж, по мнению Осипенко и Жильцова, был основной причиной того, что в поход на полюс пошла именно эта, пусть и не вполне исправная, лодка, а не более новые АПЛ того же проекта. Слабым местом лодки были неудачно спроектированные и изготовленные парогенераторы, в которых постоянно возникали микроскопические, с большим трудом распознаваемые трещины и утечки воды в первом контуре.

Их фактический ресурс, при бережном обращении, составлял примерно 3 000 часов, после чего риск опасной течи сильно возрастал. Сказывался и повышенный, по сравнению с другими лодками проекта, уровень радиоактивности воды первого контура, и большое количество сварных швов, оставшихся из-за бессчетных переделок. По этой причине, переоблучение экипажа было нередким, однако оно считалось неизбежным злом для столь революционно нового корабля.

Для снижения дозы облучения, получаемой экипажем в «грязных» отсеках, в подводном положении практиковалось периодическое перемешивание воздуха между отсеками для более равномерного распределения загрязнения, и, соответственно, доз по экипажу в целом - облучались даже коки. 

Лучевая болезнь и иные последствия облучения среди членов экипажа были почти обычным делом. Известен случай, когда после очередной течи парогенератора возвращающуюся лодку ждали на пирсе машины «скорой помощи». Из соображений секретности, многим пострадавшим в медицинскую историю записывались ложные диагнозы.