设计特点
094型战略核潜艇实际上是将093型攻击核潜艇扩大，装载巨浪-2弹道导弹和配套的指、管、通、情系统，形成新一代的战略核潜艇，这与中国最早的092型战略核潜艇“一型两艇”的设计理念思路是一样的，就是在一款基本型上发展出攻击核潜艇和战略核潜艇，简单的说就是在攻击核潜艇的基础上加一个导弹舱，具有一定的实际可行性，目的是为了能使094型尽快形成战力，这样做的好处就是最大限度的实现两种潜艇的通用性，也有利于提高潜艇的建造速度。092型新研制和需要改进的设备只占设备总数和15-20%左右，从而降低研制难度、时间和成本，这实际上是由于当时技术能力不足造成的。
艇型结构
艇型
094型战略核潜艇采用了水滴形外型，双壳体结构。在外形特征上与092型艇体有延续关系，仍为围壳舵，十字型艇艉，单轴单桨以及“龟背”造型，为搭载巨浪-2导弹，艇体中段弹道导弹舱尺寸增大。094型核潜艇的艇体结构是从092型核潜艇升级而来，这意味着它并非一种全新设计的潜艇。从外形上看，在潜射弹道导弹发射筒和潜艇外壳之间，分布着一些很大的排水孔，而导弹舱上也有这样的排水孔。这种粗糙的结构和美英法等先进国家的新一代核潜艇的外表相比，还有差距。通过092和094两型潜艇的细节进行比较，094的指挥台比092要高，指挥台围壳后部和潜射导弹发射筒衔接的部位呈90度角，而在092型上则是约85度，此外094型的“龟背”比092型显得更高，两侧的排水孔各有三排，在两端的三排排水孔有个向上的弯度，这是两型潜艇的最明显外观差别。
094型的“龟背”增大，降低了潜艇的噪声性能，对于提高潜艇的安静性能不利。“龟背”的存在破坏了潜艇的线形和水压均匀分布，加上导弹舱上面有大量开口，很容易形成湍流，从而增加了潜艇的流体噪声。另外“龟背”还增加了潜艇的面积，加大了型阻和摩擦阻力，不利于潜艇潜航速度的提高。094型核潜艇和093型攻击核潜艇的外部结构特点从侧面证明俄罗斯并未介入这二者的设计。
艇内布置
094型战略核潜艇内部的适居条件明显改善，以往中国和苏联的潜艇设计，由于技术受限，不管是核潜艇还是常规潜艇，都对潜艇的居住环境不太注意，艇内不管是生活舱还是工作舱，都与西方国家的潜艇比起来显得狭窄和简陋，这会给长期执行远洋航行作战任务的核潜艇艇员造成更大的思想和精神压力。在该型潜艇上中国设计人员吸取了西方人性化的潜艇设计经验，设计和预留了相当大的居住和娱乐空间。另外，由于新型装备的指挥自动化、信息化、电子化能力提升很大，各种武器装备在性能提高的同时体积却大大缩小，人员编制也相应下降，所以也为潜艇省出了极大的空间，有利于设计人员从容为整个潜艇设置布局，094型上的人均居住使用面积由092型上的2平方米/人提高到6平方米/人。
动力系统
094型战略核潜艇曾被认为装备有世界上先进的第四代新型核反应堆，高温气冷反应堆，这种反应堆能将核燃料彻底燃烧完全，不遗留核废料，安全环保，寿命与潜艇一样长，在整个服役期间不需要更换新的核燃料。这种新型核反应堆功率大，热效率高，可以使核潜艇获得很高的水面和水下航速，水下最高航速可达到45节，但是与同航速的使用其它核反应堆的核潜艇相比，航行噪音却小得多。 [6] [14] 实际上093型和094型项目的延迟主要还是由于压水堆的"自然循环功能"技术不过关造成的，这从侧面证明094型上仍然使用的传统的压水堆，在092型核反应堆的基础上进行改进，动力性能并没有跨越式的提高，配套涡轮发动机和电力系统，采用单轴驱动。
094型原计划采用泵喷射推进系统，这种系统既能防止螺旋桨产生的空泡，又能对噪音形成屏蔽，美国弗吉尼亚级攻击核潜艇和海狼级攻击核潜艇，法国凯旋级战略核潜艇，英国前卫级战略核潜艇都采用了泵喷射推进系统。20世界90年代中期中国就已经做了大量的该系统的水动力实验，并进行了1/4与1/2模型实验，之后由于中国研制进展缓慢，尚未进入实用阶段，因此093型和094型的的第一批仍将使用由减震合金制成的7叶大侧斜螺旋桨。
武器系统
094型战略核潜艇设有12个导弹发射筒，装备12枚巨浪-2导弹，从导弹数量上来说作战能力只相当于美国或苏联20世纪60年代末的水平，而美国和欧洲的现役战略核潜艇通常都是16-24个。094型还配备6具533毫米鱼雷发射管，携带12枚鱼-3鱼雷或SET-65E鱼雷，也能携带尾流自导鱼雷和线导反潜艇鱼雷。鱼-3鱼雷采用主动和被动式寻的，战斗部重205千克，最大射程15千米，航速40节。
094型战略核潜艇曾在中国青岛港的外海成功发射一枚巨浪-2导弹，在飞行几千千米之后击中新疆内陆沙漠中的目标。巨浪-2导弹弹长13.2米，弹径2.25米，采用三级固体火箭发动机，发射重量55吨，射程超过7400千米，预计最大射程为8000-10000千米，每枚导弹最少可装备3至6枚分导式核弹头，每个分弹头爆炸当量估计为20万吨至30万吨TNT（不携带战略核弹头），圆概率偏差300米内，也有资料显示，巨浪-2导弹只是装备在092M型上，而装备在094型上的，是巨浪-2的改进型，射程可达到12000千米。
水声系统
094型战略核潜艇的声呐整流罩从外型来看，和092型的结构是相同的，092M装备的是265A声呐系统。094型潜艇尾部的垂直方向舵上有一个流线形整流罩，这是拖曳线列声呐的施放口，所以094型配备了国产新型拖曳线列声呐。拖曳线列声呐的优点就是打破了船体尺寸对于声呐基阵尺寸的限制，释放后长度超过1千米的阵列能大幅度降低天线的工作频率，使得潜艇能捕获到极低频率范围内的信号，从而获得远距离的探测能力，这也是对付安静型潜艇的最主要探测手段。
094型配备拖曳线列声呐后，赋予了其具备后向警戒的能力，这对于战略导弹核潜艇来说非常重要。早期战略导弹核潜艇只有艇艏综合阵，无法探测潜艇后方区域，这样只能通过不定时的转向来保持对后方的警戒，以防止被敌方潜艇尾随，但这样就有可能暴露自身的位置。潜艇使用拖曳线列声呐以后，不但提高了远程探测能力，还可以为潜艇提供正后方的警戒，可以让094型尽可能早的发现有无攻击核潜艇在对自己进行跟踪和监视，一旦出现异象，又能趁着双方距离较远迅速地摆脱或者召唤掩护兵力进行驱逐，从而有力地增强了战略核潜艇的隐蔽性。
094型安装有艇艏综合声呐、H/SQC-207舷侧线列阵和拖曳线列声呐，品种齐全，可以覆盖潜艇周围360度的区域，大大提高了核潜艇的水下感知能力，是中国海军第一款具备全向探测能力的潜艇。中国海军的作战范围多是在第一岛链区域内，如果094型战略核潜艇前出大洋执行战略巡逻值班任务可能无法得到我国海空作战体系的足够保护，在这种情况下，核潜艇更多的需要靠自己的水声系统获取周围的态势，因此先进、齐全的水声系统就显然十分必要。
艇电系统
094型战略核潜艇配备了中国新一代潜艇作战指挥系统，该系统采用数据总线将艇载探测系统、导航、武器控制、操控系统有机的联接在一起，实现了综合显示和控制，提高了潜艇的信息获取和处理能力。在导航系统方面，094型战略核潜艇采用了惯性导航加天文星光、卫星导航在内的综合导航系统，提高了潜艇的航行和定位精度；此外它还采用了新一代潜艇自动化操纵系统，实现了集中控制与集中显示，系统功能和自动化程度达到了较高的水平，使得潜艇具备自动深度、航向保持、自动操纵等能力，提高了潜艇的稳定性、机动性能和隐蔽性，可以为导弹发射提供安全、可靠的环境，有助于减少潜艇运动给导弹初始状态带来的不利影响。
094型上还装备了“深海蓝激光信息传输系统”，该系统中国在21世纪初就已达到使用阶段，但由于压水堆技术不过关，使093和094项目延迟装备，该软件的升级工作已经完成。“深海蓝激光信息传输系统”将使核潜艇不用再定期上浮致水下几十米接收超长波信号，可以长期待在水下数百米处。极大的加强了最高指挥系统与核潜艇之间的联系，并提升了核潜艇的隐蔽性。相比较水动力和核动力两个重工业领域，中国在电子信息领域的进步显然更大一些，所以094型战略核潜艇在潜艇作战指挥、水声、火控、导航等系统和设备方面有了长足进步，潜艇的战术技术指标有了大幅提高，从而增强了潜艇的综合作战能力，在一定程度上弥补了一些短板。
隐身技术
094型战略核潜艇被认为静音性能接近于俄罗斯的667BDR型战略核潜艇（北约称德尔塔III型）的水平，其航行噪音能进一步减小主要是因为大量使用了新设计的降噪措施。如改进型橡胶复合消声瓦（加大了厚度和内部惰性气体气孔的密度）、掉挂式液压减震传动装置、传动舱段内部隔音设计、可移动噪声源体表涂覆塑胶技术、主传动轴孔阻尼填充材料技术、使用新型多轴切削机床加工的高精度螺旋桨、潜艇排流水孔隐形设计（即主排水孔可以启闭）和管路隔振吸音等。
094型上首次采用了浮筏减振技术，与“筏减震”的被动减振相区别的“浮筏减振”是一项高度自动化数字化的主动减振技术，只有美俄英法和德国等掌握。美国海军从20世纪60年代开始研究该技术，于80年代取得成果，并应用于其核潜艇上，降低噪音15至20分贝。苏联该项技术的研究始于20世纪70年代，降低噪音约30分贝。中国则在20世纪90年代成熟，已在091型和092型的现代化改装项目中使用。094型可望保持与093型相当的水下静音程度，推测低于120分贝的水平，这种静音程度尽管与俄亥俄级的100分贝仍有一段差距，但比洛杉矶级攻击核潜艇的120分贝要好。噪声大意味着094型只能采取更低的航速以降低噪声，这样就增加了潜艇往返巡逻海域所需要的时间，同时降低了潜艇在巡逻海域执勤的时间。
