Le projet du brise-glace nucléaire a été développé au TsKB-15 en 1953 et 1955 après que le 20 novembre 1953, le Conseil des ministres de l'URSS a décidé de sa construction. L'objectif était d'accompagner des convois le long de la route maritime du Nord pendant 6 à 8 mois, et si nécessaire jusqu'à 12-14 mois.

Le concepteur en chef du projet était V. I. Neganov, et l'installation nucléaire a été conçue par Igor Ivanovitch Afrikantov. L'académicien A. P. Alexandrov a été nommé directeur scientifique des travaux. Pour les brise-glaces, l'institut « Prométhée » a développé des aciers spéciaux de coque AK-27 et AK-28.

En raison de la nouveauté de l'équipement, des difficultés sont survenues dans la conception de la salle des machines, il a donc été décidé de créer un modèle en bois. Cela a permis aux concepteurs de travailler sur des solutions de conception, ce qui était plus simple et moins coûteux que d'apporter des modifications sur le navire en construction.

Le navire a été mis sur cale le 17 juillet ou le 25 août 1956 au chantier naval A. Marti à Léningrad. Le constructeur en chef était V. I. Tchervyakov. Les turbines pour le navire ont été fabriquées par l'usine de Kirov, les turbogénérateurs par l'usine électromécanique de Kharkov, et les moteurs électriques de propulsion par l'usine « Elektrosila » de Léningrad.

Plus de 500 entreprises de l'Union soviétique ont développé 76 nouveaux types de mécanismes et 150 nouveaux modèles d'équipements spécialement pour le navire nucléaire. Le brise-glace a été lancé le 5 décembre 1957, et l'installation énergétique nucléaire a été montée en 1958-1959. Le lancement physique du réacteur nucléaire a eu lieu le 6 août 1959, et le 12 septembre 1959, le navire est parti pour des essais en mer sous le commandement de P. A. Ponomarev.

Pendant la construction et les essais, de nombreuses délégations et représentants de différents pays ont visité le brise-glace, y compris le Premier ministre britannique Harold Macmillan et le vice-président américain Richard Nixon. Au cours de son service, le brise-glace a escorté 3740 navires et a été décoré de l'Ordre de Lénine.

Le 3 décembre 1959, le brise-glace a été remis au ministère de la Marine marchande et, depuis 1960, il a intégré la flotte maritime de Mourmansk. Le brise-glace nucléaire « Lénine » était un navire à pont lisse avec une superstructure centrale allongée et deux mâts. À l'arrière, une plateforme de décollage et d'atterrissage pour les hélicoptères de reconnaissance des glaces était installée. L'installation de production de vapeur nucléaire de type eau-eau fournissait de la vapeur aux turbines de quatre turbogénérateurs principaux, qui alimentaient trois moteurs électriques de propulsion entraînant trois hélices. Le navire avait deux centrales électriques auxiliaires autonomes et un contrôle à distance des mécanismes. De bonnes conditions ont été créées pour l'équipage pour de longues navigations arctiques.

Initialement, le brise-glace était équipé de trois réacteurs de type OK-150, qui ont été remplacés en 1967 par des réacteurs OK-900. Grâce à sa puissance élevée et à son autonomie, le brise-glace a montré d'excellentes performances, ce qui a permis de prolonger la durée de navigation.

Depuis le 4 novembre 1961, le capitaine du brise-glace était B. M. Sokolov. En 1966, il a été décidé de remplacer l'ancienne installation à trois réacteurs avec des réacteurs OK-150 par une installation à deux réacteurs plus avancée avec des réacteurs OK-900 en raison de sa faible réparabilité. L'ancienne installation a été démantelée dans la baie de Tsivolki sur l'île Nouvelle-Zemble après le déchargement du combustible. Le montage de la nouvelle installation a été achevé en 1970.

Le brise-glace avait une bonne capacité de passage dans les glaces et, au cours des six premières années d'exploitation, il a parcouru plus de 82 000 milles marins, escortant plus de 400 navires. Au total, il a parcouru 654 000 milles, dont 563,6 000 milles dans les glaces.

En juin 1971, le brise-glace « Lénine » est devenu le deuxième navire de surface à passer au nord de l'archipel de la Terre du Nord, commençant son voyage à Mourmansk et le terminant à Pevek. Cela a préparé l'expédition du brise-glace « Arctique » vers le pôle Nord en 1977.

Le brise-glace « Lénine » a fonctionné pendant 30 ans et a été retiré du service en 1989, devenant un navire musée à Mourmansk. Actuellement, un musée y est installé, et des travaux sont en cours pour élargir l'exposition.

En janvier 2016, le ministre de la Culture de Russie, V. R. Medinski, a signé un décret pour inclure le brise-glace « Lénine » dans le registre d'État unique des monuments du patrimoine culturel d'importance fédérale. Après une vérification, qui s'est terminée en octobre 2018, le brise-glace a reçu un passeport lui conférant le statut d'objet du patrimoine culturel d'importance fédérale en Russie.

La littérature mentionne plusieurs incidents liés à l'exploitation de l'installation de réacteur OK-150, mais leur classification exacte selon l'échelle internationale des événements nucléaires n'est pas connue.

1. En février 1965, lors de la réparation des pompes du réacteur n° 2, une interruption temporaire de la circulation de l'eau a eu lieu, entraînant une surchauffe de la zone active et des dommages aux assemblages combustibles. 95 éléments de combustible usés ont été transférés au stockage de la base flottante « Lepsé », les 124 autres ont été placés dans un conteneur et immergés dans la baie de Tsivolki.

2. En septembre 1965, une fuite a été détectée dans le premier circuit du réacteur n° 3, ce qui a limité la puissance du deuxième générateur de vapeur.

3. Début 1966, un incendie s'est déclaré à bord du brise-glace, détruisant les chemins de câbles. Les conséquences ont été éliminées, et le générateur de vapeur a été remplacé.

4. En été 1966, une nouvelle fuite a été détectée sur le réacteur n° 1, qu'il était impossible d'éliminer sans remplacer le corps.

5. En 1967, une fuite des tuyaux du troisième circuit a été enregistrée sur l'un des réacteurs, nécessitant l'ouverture de la protection en béton et causant des dommages à l'équipement.

La décision de remplacer l'OK-150 par l'OK-900 a été prise après l'un de ces incidents et a été formalisée par une résolution du Conseil des ministres de l'URSS le 18 février 1967.