“基洛夫”级的反舰利器是SS-N-19导弹,该型反舰导弹是“光荣”级上SS-N-12的改进型,舰艇上共装有20枚,这些导弹的垂直发射器就装置在SA-N-6导弹发射器的后方,导弹舱内的导弹呈45度倾斜配置。SS-N-19被北约称为“海难”(Shipwreck)导弹,苏联和俄罗斯的代号是P-700“花岗岩”(Granit)导弹,军用编号3M-45,除了配备在“基洛夫”级之外,“奥斯卡”(Oscar)级核巡航导弹潜艇也配备这种反舰利器。SS-N-19是继SS-N-12之后的苏制第三代反舰导弹,与后者一样都是火箭冲压发动机推进的大型超声速反舰导弹,SS-N-19的全长10.5米,重量6.98吨,可从垂直发射器发射,最大射程为500—550千米,极速1.6马赫,可装备500kT当量核战斗部或是750千克高爆战斗部。SS-N-19采用惯性与指令修正与主动雷达制导,进行超视距攻击可利用卫星或舰载的Ka-25B直升机的数据链路进行中继制导,“基洛夫”级能同时对敌重要水面目标发射多枚导弹以实施饱和攻击。
反潜能力也是“基洛夫”级的强项,由舰载反潜直升机、反潜导弹、反潜火箭构成数道反潜火网。“基洛夫”级配备有3架反潜直升机,可用Ka-25B或Ka-27两款,这些直升机配备有搜索雷达、吊放式声纳、声纳浮标等探测设备以及反潜鱼雷、深水炸弹、水雷等攻潜武器,可执行最外层的反潜任务,最大航程650—800千米。反潜导弹有两型,1号舰“乌沙科夫海军上将”号配备的是与“克列斯塔”Ⅱ级和“喀拉”级相同的SS-N-14,这种反潜反舰两用导弹的反潜射程55千米、反舰射程35千米,可内装多款鱼雷、核战斗部或500千克高爆战斗部,舰上计有14枚SS-N-14装置于靠近舰艏的垂直发射器里。2—4号舰改用SS-N-15反潜导弹,采用惯性制导系统,最大射程约45千米,由舰艇上的2座5联装533毫米鱼雷发射器来发射,但舰艇内备弹数量不详。舰艇上还装有3座反潜火箭发射器,其中2座是位于后甲板的6管的RBU1000,另一座设置于舰艏,在1号舰“乌沙科夫海军上将”号配备的是12管的RUB6000,在2—4号舰改用10管的RBU12000,这些反潜火箭的最大射程分别为1000、6000和12000米,构成舰艇上较近距离的反潜武器。
为推动“基洛夫”级的庞大身躯,此舰配备有苏联水面舰艇里独一无二的动力系统──整合2座核反应堆和2座燃油锅炉的蒸汽轮机混合式动力(CONAS)系统。“基洛夫”级的核动力装置和蒸汽动力装置是平行运作的,2座KN-3型核动力装置的总功率是58 800千瓦,2座GT3A-688型蒸汽动力装置的总功率是29 400千瓦,并联运作的总功率为88 200千瓦,使“基洛夫”级的极速达30节。由于采用核动力装置,该舰在理论上拥有无限远的续航距离,因此,即使没有海外基地提供整补,也能在补给舰的支援下执行长距离远洋作战。
“基洛夫”级不但拥有火力强大的武器系统,舰上还配备先进的雷达、电子战和指管通情系统,使该舰成为苏联海军战斗力最强的海上战斗堡垒。“基洛夫”级不仅具备全方位的立体作战能力,完整的装备还让它能胜任舰队旗舰的任务,统领其它巡洋舰、驱逐舰、护卫艇编组舰队,执行防空、反舰、反潜战斗。