海狼級潛艇比舊洛杉磯級潛艇更安靜、更大且更快,共有8具660毫米口徑魚雷發射管,這8具魚雷發射管都較過去的口徑大,以便未來可安裝新服役的武器,如當時在洛杉磯級潛艦孟菲斯號(SSN-691 USS Memphis)所裝設的實驗性762毫米發射管。海狼級潛艇沒有艦載垂直發射系統,這也呈現了它海戰優勢的設計思想。本潛艇設計深海作戰優勢,為了獵殺當時蘇聯海軍先進彈道飛彈潛艇,如颱風級,以及阿庫拉級核潛艇。但是他們也有廣泛的設備用作淺水作戰,其中包括一個浮筒倉能夠部署八個作戰蛙人及其裝備。該船還可以攜帶多達50枚戰斧巡航導彈攻擊陸地和船舶的目標。海狼級潛艦設計的長寬比頗低,且具有六片艦艉平衡翼,有利其操控性的提升。而艦艏平衡翼可收縮至艦體,以利冰下操控。海狼級潛艇能夠用極為安靜的方式在水下以20節的速度航行,除了使海狼級潛艇更難被偵測到外,也不會受到潛艦本身的噪音影響搜尋,海狼級以HY-100/HY-130高張力鋼板組合建造,性能超過HY-80鋼,最大潛深可達610米。[2][3]
海狼級潛艇使用更先進的AN/BSY-2作戰系統,包含寬孔徑陣列(Wide Aperture Array,WAA)和潛艦主動偵測系統(Submarine Active Detection Systeam,SASD),其中包括一個新的更大球形高頻(HF)及中頻(MF)艦艏聲納系統,以及一個新的拖曳陣列聲納。每艘艦體是由一個專門為海狼級設計的S6W核反應堆所推動,提供57000馬力(43百萬瓦)驅動一個低噪聲噴水推進器。
占美·卡特號(Jimmy Carter)比其餘兩艘海狼級潛艇長大約100英尺(30米),因為它要安裝一節多任務平台(MMP),它能夠派出和回收的遙控載具及海豹部隊。該多任務平台也可被用來作為一個水下剪接室竊聽海底光纖電纜。這個角色的前身是由退役美國海軍潛艇帕爾謝魚號(SSN-683 USS Parche)所擔任的,占美·卡特號目前駐紮在華盛頓州Bangor基地。2006年,美國海軍宣布全部海狼級潛艇都將會駐紮在這個基地。