В 1938 – 1939 г.г. ОКБ НКВД (позднее ОКБ-196) разработало проект подводной лодки с единым двигателем, работающем, в отличие от проекта «РЕДО», по замкнутому циклу с использованием известкового химического поглотителя для углекислого газа, выделяемого при работе двигателя. Разработка проекта и его практическое осуществление проводились инженером-конструктором В.С. Димитриевским под руководством главного конструктора А.С. Кассациера. К этому моменту инженеры (А.К. Назаров, К.В. Трофимов, Г.С. Манишер, Н.С. Иссерлис), работавшие над созданием корабля, являлись сотрудниками так называемой «шараги», или, «бюро Слезина», они были репрессированными техническими специалистами, которые под эгидой НКВД в условиях тюремного заключения создавали образцы новой военно-морской техники. Проектирование подводной лодки велось с одновременной отработкой возможностей энергоустановки корабля на специальном заводском стенде – натурном дизельном отсеке с главным двигателем и всем остальным, что обеспечивало его работу по замкнутому циклу.

    16 (по другим данным 28) ноября 1939 года на заводе № 196 в Ленинграде состоялась церемония закладки корабля под стапельным номером 135, а 1 июня (по другим данным 31 мая) 1941 года корабль был спущен на воду в достаточно высокой степени готовности, на борту были смонтированы главные и вспомогательные механизмы.

    В начале Великой Отечественной войны субмарину, экипаж которой состоял всего из девяти человек (командир Оболенцев Е.П., с апреля 1942 года Шейхатович М.И., инженер-механик Кузьминский Ю.М., старшины: Ельцов, Белов, Зимин, Кошелев, Трифонов, Рунков, фамилия еще одного моряка неизвестна), было решено эвакуировать вглубь страны для дальнейших испытаний и проведения достроечных работ. 1 августа 1941 года погруженная на баржу подводная лодка отправилась на завод Красное Сормово (№ 112) в Горький (Нижний Новгород). В ноябре 1941 года из-за наступления холодов корабль был отбуксирован в Баку, здесь же, на заводе им. Закфедерации, кроме испытаний проводились и наладочные работы. Обязанности ответственного сдатчика исполнял М.А. Громов, сдаточного инженер-механика Р.Ю. Гинтовт, представители ВМФ М.М. Шевченко и И.Ф. Сергиенко.

    Швартовые испытания подводной лодки, которые часто прерывались авариями, длились несколько лет, и закончились 31 октября 1944 года. Проблема состояла в налаживании устойчивой работы новой энергетической установки. Так как ни автоматического регулятора подачи кислорода, ни газоанализаторов не было разработано, то все приходилось делать «на глаз», вручную, что требовало от личного состава подводной лодки большого опыта и высокой квалификации. В ходе испытаний «М-401» на ней, как и на «Р-1», произошло несколько небольших взрывов и пожаров. Горела краска в отсеках и изоляция кабелей, прогорали коллекторы дизелей, и т.д. Фактически всю вину за данные происшествия комиссии списывали на неправильные действия экипажа, что впоследствии негативно отразилось на эксплуатации подводных лодок пр. 615 и А615, заслуженно получившими на флоте прозвище «зажигалка».

    Самая крупная авария подводной лодки, повлекшая гибель создателя корабля, произошла при прохождении заводских испытаний. В 14.27 23 ноября 1942 года субмарина шла в подводном положении (главные двигатели работали по замкнутому циклу; в это время корабль развил скорость порядка 13 узлов). Оператор управления энергетической установкой Н.С. Иссерлис (в его задачи входило наблюдение через небольшие иллюминаторы в переборке отсека за цветом газовой среды; при повышенном давлении она становилась голубой, при пониженном – светло-коричневой; и в зависимости от этого манипулировать клапанами подачи газа), обнаружил избыточную подачу кислорода в газовый смеситель. Об этом было доложено командиру подводной лодки М.И. Шейхатовичу, который дал команду на всплытие. Тем временем автор проекта энергоустановки В.С. Дмитриевский обнаружил пожар в носовом дизельном отсеке. В нарушение всех правил, он, рискуя жизнями остальных членов экипажа субмарины, самовольно отдраил дверь в аварийный отсек и вошел туда. Тут же на нем загорелась одежда, которую те, кто находился в центральном посту, смогли потушить. Пожар в отсеке продолжался. Дмитриевский, опасаясь повышения давления в кислородной цистерне, самовольно открыл на трубопроводе клапан стравливания кислорода в центральный пост. Теперь одежда загорелась и на всех присутствующих в отсеке. Горящую одежду быстро погасили, подводная лодка всплыла. Командир субмарины приказал личному составу перейти на обеспечивающий испытания тральщик. Тем временем пожар во 2-м и 3-м отсеках продолжался: горели электрокабели, краска, оборудование. Люди из 1-го отсека, отрезанные от центрального поста огнем и дымом выйти из отсека не смогли, им пришлось ждать ликвидации пожара. Борьбу за живучесть корабля продолжал инженер-механик Ю.М. Кузьминский. Пожар был ликвидирован, от полученных ожогов умер В.С. Дмитриевский. В ходе аварии в центральном посту обгорела краска и изоляции корпусных конструкций, сгорело оборудование, резиновые детали, кабели; в 3-м отсеке прогорел всасывающий коллектор главного двигателя, сгорели дюритовые соединения на газопроводе у газового охладителя, обгорели амортизаторы дизелей и часть сальников, изоляция электропроводки, краска и другие горючие материалы.

    После ликвидации аварии ремонтные работы по восстановлению корабля затянулись надолго; в условиях военного времени сказывалась слабая заводская производственная база в Баку, отсутствие необходимых материалов и запасных частей.

    Сразу после заводских испытаний, завершившихся 10 июня 1945 года, корабль прошел государственную приемку, которая продолжалась до конца года. Комиссию госприемки возглавлял К.М. Бубнов. На скоростных испытаниях корабль развил достаточно высокую скорость: надводная 19,1 уз., подводная 12,5 уз., при том, что «М-401» была в два раза меньше «малюток» XII серии. Всего субмарина совершила 74 выхода в море, произвела 68 погружений/всплытий, прошла 2800 миль, из них 360 под водой с использованием технологии «замкнутого цикла».

    В 1946 году подводная лодка с учетом замечаний комиссии госприемки была принята в состав ВМФ. В акте отмечались следующие недостатки: малые автономность и время пребывания в готовности, необитаемость дизельного отсека при работе по «замкнутому циклу», шумность дизелей и малый моторесурс главных двигателей, низкий уровень обитаемости. 25 февраля 1946 года подводная лодка зачислена в состав учебного дивизиона ПЛ учебной бригады ПЛ Северо-Балтийского флота (с января 1947 года – 8-й ВМФ).

    Вскоре «М-401» по железной дороге перевезли в Ленинград, где на заводе № 196 она прошла текущий ремонт, но после этого работы по «проекту 95» прекратили. С 1949 года «М-401» использовалась в качестве плавучего стенда для отработки «единого двигателя», на ней велась подготовка специалистов для подводных лодок пр. А615, а также разрабатывались различные опытовые конструкции.

    27 января 1953 года субмарина переформирована в кабинет боевой подготовки «КБП-26», поставлена на прикол в Зимней гавани Кронштадта (впоследствии на установлена на территории подразделения ПЛ). 25 февраля она переформирована в учебно-тренировочную станцию «УТС-66», а 18 апреля 1959 года исключена из списков ВМФ и разделана на металл в Ленинграде.

    Командовали кораблем Оболенцев Ефим Павлович (май 1941 – апрель 1942),Шейхатович Михаил Исаакович (апрель 1942 – март 1947), Кейсерман Григорий Леонтьевич (январь 1947 – апрель 1948), Матиясевич Алексей Михайлович (апрель 1948 – май 1950).